Geometria delle molecole - Legami chimici

chimica

Geometria delle molecole

VSEPR: La forma dipende dal numero di coppie elettroniche attorno all'atomo e loro mutua repulsione

Disposizione degli elettroni ed orbitali

s=2; p=6; d=10; f=14

E_nd>E_(n+1)s    E_nf>E_(n+2)s

Sistema periodico

Le grandezze principale riportate nella tavola perodica

Legami chimici

Ionico: differenza di elettronegatività > 1,7; i composti ionici si sciolgono in acqua, non in solventi apolari; allo stato fuso conducono energia elettrica; allo stato solido hanno ioni diposti tridimensionalmente ordinati; alto punto di fusione; K=0 a T ambiente.

Covalente: differenza di elettronegatività < 1,7; può essere polare (momento dipolare>0 che dipende da geometria ed elettronegatività), apolare (momento dipolare=0 ed elettronegatività bassa) e dativo (tra doppietti e per i gruppi 5-6-7). Il Legame C-Cl è più polare di C-Br; C-H è quasi apolare.

Coordinazione: tra un metallo di transizione e una base di Lewis

Metallico: tra metalli, prevede conduzione elettrica e termica, malleabilità, duttilità e lucentezza.

Idrogeno: tra molecole, con H e un elemento molto elettronegativo (specialmente H-F, H-O, H-N).

Van Der Walls: deboli e tra molecole: possono essere dipolo-dipolo, dipolo-dipolo indotto, dipolo indotto-dipolo indotto (o di London, debolissimi).

All'aumentare della massa aumentano le forze di London. All'aumentare di forze intermolecolari aumentano temperatura di ebollizione, di fusione, tensione di vapore e entalpia molare di vaporizzazione.

La temperature di ebollizione aumenta con legami a idrogeno, forze intermolecolari e momento dipolare.

Chimica nucleare

Decadimento a : ^A_ZX -> ⁴₂He + ^A-4_Z-2Y (la radiazione devia verso il negativo)

Decadimento b : ^A_ZX -> ⁰_-1e + ^A_Z+1Y (la radiazione devia verso il positivo)

Decadimento b : ^A_ZX -> ⁰₁e + ^A_Z-1Y (la radiazione devia verso il negativo)

Fissione: Da nuclei pesanti a nuclei leggeri   Fusione: Da nuclei leggeri a nuclei pesanti

Leggi dei gas ideali

pV=nRT (R=8,31441 se V in m³, p in Pa e T in K)(R=0,08206 se V in dm³, p in atm e T in K)

p=K/V    p=KT V=KT v=K/ÖM    p=2Nmv²/3V

Concentrazioni nelle soluzioni    Proprietà colligative

(1dm³=1L=1000cm³) (1 equivalente=mmol/valenza) Dipendono dal n° di particelle

% in peso: g/100g  tensione di vapore: Dp=x p_s i

% in volume: cm³/100cm³  pressione osmotica: p= nRTi/V

% in peso-volume: g/100cm³ innalzamento ebullioscopico: DT_e=K_em i

Molarità M: n/1dm³    abbassamento crioscopico: DT_c=K_cm i

Molalità m: n/1Kg_solvente   i=1+a(v-1)

Normalità N: equiv/1dm³ (M^. valenza) a=1(el.); a=0(non el.)  v=ioni

Frazione Molare x: n/tot_mol

Equilibrio chimico

I fattori sono natura e concentrazione di regaenti e prodotti, pressione e temperatura.

aA + bB <-> cC + dD  [C]^c [D]^d / [A]^a [B]^b = K_e p^c p^d : p^a p^b = K_p (contare solo i gas nel calcolo)

K_c>1 verso destra   K_p=K_c(RT)^Dn dipendono da T se Dn(=c+d-a-b)=0 allora K_c=K_p

K_c<1 verso sinistra

[X]: conc. mol/dm³

Equilibrio ionico

Acido: donatore di protoni (Bronsted), accettore di elettroni (Lewis).

Base: accettore di protoni (Bronsted), donatore di elettroni (Lewis).

Un acido forte è sempre coniugato a una base debole e viceversa.

Un acido poliprotico ha diverse ionizzazioni in acqua.

Una specie derivata da un acido poliprotico non forte è anfiprotica.

In "HX + Y^- -> X^- + HY" si ha sempre K_eq=K_a^(HX)/K_a^(HY).

Grado di dissociazione a=moli dissociate/totali   K=a C/(1-a) 0<a<1

K_w=K_bK_a=10^-14

Calcolo del pH  Indicatori

Di formula generale HIn, si dissociano H₂O + HIn -> In^- + H₃O⁺

In^- è colorato diversamente da HIn. Si dice che l'indicatore vira a

pH = pK_a a seconda del campo di viraggio (pH= pK_a

Il pH si calcola pH= pK_a + log([In^-]/[HIn])

Soluzioni tampone

Soluzioni in cui il pH varia poco all'aggiunta di acidi o basi e

contengono una coppia coniugata acido-base > 0,1 M con circa la

stessa concentrazione.

Sistema ac debole / bs forte (ex. CH₃COOH / CH₃COONa)

Idrolisi (dei sali in acqua)   pH= pK_a + log(C_b/C_a)

Sistema b. debole / a. forte (ex. NH₃ / NH₄Cl)

pH= 14 - pK_b + log(C_b/C_a)

Massima azione tamponante per pH= pK_a o pOH= pK_b

L'intervallo utile è per pH= pK : pK è o (pK_a) o (14 - pK_b)

Prodotto di solubilità

Si parla di sali poco solubili quando s (solubilità in moli/l)<10^-2  Fattori che influenzano la solubilità:

A_mB_n <-> mA^x+ + nB^y- K_ps= [A]^m[B]ⁿ = (ms)^m(ns)ⁿ 1. Temperatura: Aumenta la solubilità

K_ps è il prodotto di solubilità, coè il valore massimo del prodotto    2. Ione comune: Aumenta la precipitazione

della concentrazione degli ioni oltre il quale si ha un precipitato.    3. Complessante: Dissolve il precipitato