Chimica Generale e Inorganica
2. Introduzione alla Chimica
Diego Colombara
tel. 010353 6161/6083 diego.colombara@unige.it
What we saw last time
• Misure ideali e misure reali
• Grandezze fondamentali e unità di misura (SI)
• Errori casuali, loro minimizzazione, portata e sensibilità
• Serie di misure e stime di valore±incertezza via gaussiana
• Notazione scientifica, potenze di dieci e loro prefissi
• Propagazione delle incertezze
• Precisione e accuratezza
• Outliers and bias (survivorship bias)
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Recap quiz
4
Che cos’è la Chimica ?
È la scienza che studia la composizione, la struttura e le proprietà della
materia , le trasformazioni che in essa avvengono e l’ energia ceduta o assorbita
durante queste trasformazioni
I study BIOLOGY! Do I need Chemistry ??
Cos’è la Materia ?
Aeriforme
Solido Liquido
Passaggi di stato di aggregazione
Assorbono energia:
• Fusione
• Ebollizione
• Sublimazione
Cedono energia:
• Solidificazione
• Condensazione
• Brinamento Qualunque cosa dotata di massa
che occupi spazio
Proprietà fisiche
Aeriforme
Solido Liquido
Quelle che una sostanza presenta
di per sè e/o in date condizioni , senza trasformarsi
o interagire con altre sostanze (colore, punto di fusione,
punto di ebollizione, densità, etc.)
(Ghiaccio)
H
2O
Proprietà chimiche
Quelle che una sostanza presenta quando si trasforma in o interagisce con altre
sostanze
(infiammabilità, corrodibilità, etc.)
H
2O
Sono intimamente collegate!
Proprietà
fisiche e chimiche
sono conseguenze di una natura comune
Proprietà fisiche…
… e proprietà chimiche
H
2O
Quiz time
Quali di queste sono proprietà
CHIMICHE
(del rame)?
(Tap submit for each)
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Proprietà Estensiva
dipende dalla quantità di materia presa in considerazione
(massa, lunghezza, volume, etc.)
Proprietà Intensiva
indipendente dalla quantità di materia presa in considerazione (densità, temperatura, colore, etc.)
V1 V2
V3
Apert o Chiuso Isolat o
Sistema :
Porzione finita (dell’Universo) sotto
investigazione [Ambiente = Universo – Sistema]
Come classificare la materia che ci circonda?
Sostanze pure Miscele
Elementi Composti Omogenee Eterogenee Unica specie chimica Piu’ specie chimiche
Unico tipo di atomi Atomi di più tipi Unica fase Più fasi
Specie chimica: entità costituita da uno o più atomi, avente struttura e proprietà definite Fase: porzione di materia con composizione e proprietà omogenee e delimitata da interfacce
Come classificare la materia che ci circonda?
Sostanze pure
Elementi Composti Unica specie chimica
Unico tipo di atomi Atomi di più tipi
Specie chimica: entità costituita da uno o più atomi, avente struttura e proprietà definite Fase: porzione di materia con composizione e proprietà omogenee e delimitata da interfacce
*
*
Combinazioni di atomi di diversi elementi ma in proporzioni
definite, e.g.:
H
2O SiO
2Come classificare la materia che ci circonda?
Miscele
Omogenee Eterogenee Piu’ specie chimiche
Unica fase Più fasi
Specie chimica: entità costituita da uno o più atomi, avente struttura e proprietà definite Fase: porzione di materia con composizione e proprietà omogenee e delimitata da interfacce
*
*
500 µm
Granite Basalt
https://www.nature.
com/articles/s41467 -018-03115-0#Sec14
Come classificare la materia che ci circonda?
Miscele
Omogenee Eterogenee Piu’ specie chimiche
Unica fase Più fasi
Specie chimica: entità costituita da uno o più atomi, avente struttura e proprietà definite Fase: porzione di materia con composizione e proprietà omogenee e delimitata da interfacce
*
* Soluzioni: soluto + solvente
https://www.youtube.com/watch?v=DI7nUQs6_k0
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Come classificare le seguenti sostanze ?
Acqua
Aria
Composto
Soluzione
Diamante
Elemento
Birra
Soluzione
Crema solare
Miscela eterogenea
Ozono
Elemento
Vetro
Soluzione
Salgemma
Composto
Inchiostro
Soluzione
Ammoniaca
Composto
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Esempi di soluzioni in senso lato (soluto/solvente)
Gas/ gas Gas/liquido
5% H
2in N
2Ammoniaca supermercato
Gas/solido
Idrogeno interstiziale in palladio
Solido/liquido
Amalgama di mercurio e oro
Solido/solido
Ottone (Cu+Zn)
Tipi ed esempi di dispersione (fase dispersa/fase continua)
Fase dispersa Fase continua Tipo Esempio
Liquido Gas Aerosol liquido Nebbia, spray liquidi
Solido Gas Aerosol solido Fumo, particolato, polvere sottile
Gas Liquido Schiuma Schiuma da barba, panna montata
Liquido Liquido Emulsione Latte, maionese, sangue
Solido Liquido Sol Pasta dentifricia, Au o Ag colloidali Gas Solido Schiuma solida Polistirene o poliuretano espansi, aerogel
Liquido Solido Gel Opale, formaggio
Solido Solido Sospensione solida Plastiche pigmentate, vetro, leghe metalliche
Un colloide è una particolare miscela in cui una sostanza si trova in uno stato finemente disperso (1 nm – 1 μm), intermedio tra la soluzione la dispersione eterogenea.
Concentrazione , grandezza intensiva
Quantità di materiale (in massa, moli o volume) disciolto in una soluzione per unità di massa, moli o volume di solvente o soluzione.
Concentrato Diluito
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Quiz time
• Cosa studia la Chimica
• Classificazione fisica della materia e passaggi di stato
• Proprietà fisiche e chimiche
• Proprietà estensive e intensive
• Universo = Sistema + Ambiente
• Classificazione chimica della materia
• Elementi, composti, miscele eterogenee e omogenee
• Dispersioni, soluzioni e definizione di concentrazione
Summary
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