Chimica generale e inorganica [Speranza; Casarin - Edi Ermes]
- ISBN/EAN
- 9788870513363
- Editore
- Edi. Ermes
- Formato
- Brossura
- Anno
- 2013
- Pagine
- 856
Disponibile
41,65 €
49,00 €
Questo libro – pensato per studenti che progettano di seguire corsi di laurea di facoltà scientifiche e che prevedono la frequenza di uno o più corsi di Chimica Generale e Inorganica – si propone, come scopo primario, di promuovere presso le nuove generazioni una corretta concezione della Chimica, evidenziando il contributo che questa scienza apporta al miglioramento della vita.
Per realizzare questo obiettivo il testo si struttura a partire da un preciso progetto didattico: per ogni argomento, lo studente acquisisce i concetti di base grazie allo studio del libro di testo e, successivamente, completa e approfondisce la propria preparazione mediante una ricca proposta di supporti multimediali (disponibili sulla piattaforma Virtual campus) che verificano in maniera interattiva la corretta acquisizione dei concetti stessi.
Il materiale proposto dal testo, corposo e articolato, è particolarmente flessibile e modulabile secondo le diverse esigenze; inoltre, il ricorso a esempi ed esercizi garantisce agli studenti una sicura comprensione. Le sezioni di approfondimento sono rivolte ai docenti che potranno trovare in esse i fondamenti del testo principale e agli studenti interessati a elevare ulteriormente il livello di preparazione.
Maggiori Informazioni
| Autore | Casarin Maurizio; Casella Luigi; d'Agostino Riccardo; Filippi Antonello; Grandinetti Felice; Purrello Roberto; Re Nazzareno; Speranza Maurizio |
|---|---|
| Editore | Edi. Ermes |
| Anno | 2013 |
| Tipologia | Libro |
| Lingua | Italiano |
| Indice | 1 Chimica fra scienza e vita 2 Proprietà della materia e misure 3 Leggi fondamentali della chimica e teoria atomica 4 Formule ed equazioni chimiche 5 Struttura atomica 6 Legame chimico 7 Stato aeriforme 8 Termodinamica chimica 9 Stati condensati della materia: liquidi e solidi 10 Soluzioni 11 Equilibrio chimico 12 Elettroliti in soluzione acquosa: acidi, basi e solubilità dei sali 13 Elettrochimica 14 Cinetica chimica 15 Elementi dei gruppi principali 16 Elementi di transizione 17 Chimica nucleare e radiofarmaci 1 Chimica fra scienza e vita .......................... 1 1.1 La Chimica come valore .............................. 1 .1 Chimica fra rischi e benefi ci .................. 1 .2 Chimica per la qualità della vita ............ 4 .3 Chimica e Uomo .................................. 6 1.2 La Chimica come scienza ............................ 8 2 Proprietà della materia e misure ............... 11 2.1 Materia ....................................................... 11 .1 Struttura e dimensioni degli atomi ........ 13 .2 Descrizione macroscopica ..................... 16 .3 Descrizione microscopica ...................... 18 2.2 Sistemi chimici: defi nizioni e proprietà ........ 22 2.3 Trasformazioni fi siche e chimiche ................ 25 .1 Equazione chimica ................................ 27 2.4 Notazione esponenziale dei numeri ............. 28 .1 Operazioni in notazione esponenziale ... 29 2.5 Misure ed errori .......................................... 30 .1 Unità di misura ..................................... 31 .2 Incertezza di una misura e cifre signifi cative ........................................... 38 .3 Precisione e accuratezza ......................... 40 .4 Deviazione standard .............................. 44 .5 Limite di confi denza ............................. 45 .6 Arrotondamento dei valori delle misure 47 .7 Metodo dei minimi quadrati ................. 48 2.6 Richiami di algebra ..................................... 49 .1 Elevazione a potenza ............................. 50 .2 Logaritmi .............................................. 50 .3 Equazioni di primo grado a una incognita ..................................... 51 .4 Equazioni di secondo grado a una incognita ..................................... 51 .5 Funzioni di una variabile, derivate e integrali ................................. 52 .6 Sistemi di equazioni di primo grado ...... 56 2.7 Leggi fi siche fondamentali ........................... 57 .1 Materia ................................................. 57 .2 Energia ................................................. 60 Esercizi .................................................................. 62 Approfondimento 2.1 Microscopio a scansione a eff etto tunnel .................................................. 12 Approfondimento 2.2 Il concetto di “misura” nella normativa .................................................. 30 Approfondimento 2.3 Genesi di alcune unità di misura ........................................................... 32 Approfondimento 2.4 Massa e peso ........................ 34 Approfondimento 2.5 Misura della pressione .......... 36 Approfondimento 2.6 Valore di una misura ............ 41 Approfondimento 2.7 Testa o croce! ....................... 44 Approfondimento 2.8 Metodo dei minimi quadrati 49 3 Leggi fondamentali della chimica e teoria atomica ......................................... 63 3.1 Leggi fondamentali della chimica ................ 63 .1 Teoria atomica di Dalton ...................... 65 .2 Legge di combinazione dei volumi ........ 67 .3 Principio di Avogadro ........................... 68 3.2 Struttura fi sica dell’atomo ........................... 69 .1 Scoperta degli elettroni ......................... 69 .2 Raggi X e radioattività .......................... 75 .3 Modello nucleare dell’atomo ................. 76 .4 Struttura del nucleo: protoni e neutroni 81 3.3 Nuclidi e isotopi ......................................... 83 .1 Massa atomica, unità chimica di massa e peso atomico ...................................... 85 .2 Mole e numero di Avogadro .................. 88 3.4 Tavola periodica degli elementi ................... 91 .1 Sviluppo della tavola periodica degli elementi ......................................... 91 .2 Tavola periodica degli elementi moderna ............................................... 95 Esercizi .................................................................. 99 Approfondimento 3.1 La chimica ai tempi di Dalton 66 Approfondimento 3.2 Th omson e la determinazione del rapporto fra la carica dell’elettrone e la sua massa ... Approfondimento 3.3 L’esperimento di Millikan e la determinazione della carica dell’elettrone ..... 74 Approfondimento 3.4 L’esperimento di Rutherford e la determinazione della carica e della dimensione del nucleo ........................... 78 4 Formule ed equazioni chimiche ................ 103 4.1 Formule chimiche ....................................... 104 .1 Formule chimiche e composizione percentuale ........................................... 105 4.2 Nomenclatura dei principali composti inorganici .................................... 107 .1 Elettronegatività e numero di ossidazione ........................................ 107 .2 Ioni monoatomici ................................. 109 .3 Composti binari .................................... 110 .4 Composti ternari: idrossidi ................... 114 .5 Composti ternari: ossiacidi .................... 115 .6 Sali ........................................................ 118 .7 Sali idrati .............................................. 120 4.3 Scrittura e bilanciamento delle reazioni chimiche ..................................................... 120 .1 Reazioni di ossidoriduzione ................... 123 .2 Stechiometria delle reazioni chimiche ... 129 .3 Reagente limitante ................................ 130 .4 Concentrazione di soluzioni e miscele ............................................... 132 .5 Stechiometria delle reazioni in termini di concentrazione ................. 134 Esercizi .................................................................. 135 5 Struttura atomica ...................................... 139 5.1 Radiazione elettromagnetica ........................ 139 .1 Spettro visibile ...................................... 143 .2 Diff razione e interferenza ...................... 143 5.2 Nascita della meccanica quantistica ............. 145 .1 Corpo nero e ipotesi di Planck .............. 145 .2 Eff etto fotoelettrico e fotoni .................. 148 .3 Spettroscopia e spettri atomici .............. 151 .4 Modello di Bohr dell’atomo di idrogeno ........................................... 154 .5 Natura ondulatoria della materia: l’ipotesi di de Broglie ............................ 160 .6 Onde stazionarie e modello di Bohr ....... 162 .7 Principio di indeterminazione di Heisenberg ........................................ 164 5.3 Meccanica quantistica ed equazione di Schrödinger ............................................ 166 5.4 Atomi monoelettronici ................................ 172 .1 Orbitali atomici .................................... 174 .2 Rappresentazione grafi ca degli orbitali atomici: dimensione e forma ................. 177 .3 Spin elettronico e numero quantico di spin ................................................... 189 5.5 Atomi polielettronici ................................... 190 .1 Orbitali degli atomi polielettronici ........ 190 .2 Confi gurazione elettronica e principio di esclusione di Pauli ........... 195 .3 Principio di Aufbau e regola di Hund .... 198 .4 Confi gurazioni elettroniche degli elementi: dall’idrogeno all’argon ... 199 .5 Elementi di transizione ......................... 202 .6 Riempimento degli orbitali f: lantanidi e attinidi ............................................... 205 .7 Proprietà magnetiche ............................ 208 5.6 Tavola periodica e confi gurazione elettronica 209 .1 Suddivisione in periodi ......................... 210 .2 Suddivisione in gruppi .......................... 211 5.7 Proprietà periodiche degli atomi ................. 212 .1 Dimensioni atomiche ............................ 212 .2 Energia di ionizzazione ......................... 216 .3 Affi nità elettronica ................................ 219 .4 Metalli e non metalli ............................. 221 .5 Stati di ossidazione e confi gurazioni elettroniche degli ioni ........................... 222 .6 Raggi ionici ........................................... 225 Esercizi .................................................................. 227 Approfondimento 5.1 Onde, radiazioni elettromagnetiche ed energia ............................. 144 Approfondimento 5.2 Derivazione di Bohr dell’energia degli stati stazionari ......................... 156 Approfondimento 5.3 Esperimento di Franck-Hertz: esistenza negli atomi di livelli di energia discreti ... 159 Approfondimento 5.4 Particella in una scatola: il caso più semplice di quantizzazione dell’energia ........................................................ 168 Approfondimento 5.5 Equazione di Schrödinger per atomi polielettronici .................................... 191 Approfondimento 5.6 Energia degli orbitali atomici e dipendenza dal numero atomico Z .................. 207 6 Legame chimico ......................................... 229 6.1 Legame covalente ........................................ 233 .1 Legame covalente secondo la teoria di Lewis ................................................ 233 .2 Geometria molecolare secondo il modello VSEPR ................... 239 .3 Legame covalente secondo la teoria del legame di valenza ............................. 246 .4 Risonanza ed elettronegatività ............... 251 .5 Legame dativo o di coordinazione ......... 259 .6 Geometria molecolare secondo la teoria degli orbitali ibridi ................... 259 .7 Legami multipli .................................... 263 .8 Legame a elettroni delocalizzati ............. 265 .9 Teoria degli orbitali molecolari .............. 268 6.2 Legame ionico ............................................. 283 6.3 Legame metallico ........................................ 288 Esercizi .................................................................. 291 Approfondimento 6.1 Livelli vibrazionali ............... 2 Approfondimento 6.2 Cottura nel forno a microonde ....................................................... 238 Approfondimento 6.3 Gli organi dell’olfatto e le molecole odorigene ..................................... 240 Approfondimento 6.4 La molecola di idrogeno secondo la teoria del legame di valenza .............. 247 Approfondimento 6.5 Sovrapposizione tra gli orbitali .................................................... 248 Approfondimento 6.6 Metodo variazionale ............. 254 Approfondimento 6.7 Isomeria ............................... 266 Approfondimento 6.8 Forma degli orbitali molecolari r1s e r*1s per la molecola di idrogeno .. 274 Approfondimento 6.9 Inversione dell’ordine di energia degli orbitali r2p e p2p in molecole biatomiche omopolari .................... 278 Approfondimento 6.10 La costante di Madelung per il cristallo cubico di cloruro di sodio ............ 287 7 Stato aeriforme .......................................... 297 7.1 Proprietà dei gas .......................................... 299 7.2 Gas ideali .................................................... 301 7.3 Leggi dei gas ............................................... 302 .1 Legge di Boyle ...................................... 302 .2 Leggi di Charles e Gay-Lussac ............... 305 .3 Principio di Avogadro ........................... 309 7.4 Equazione di stato dei gas ideali .................. 311 7.5 Calcoli con le leggi dei gas ........................... 314 .1 Stechiometria delle reazioni che coinvolgono specie gassose .............. 315 7.6 Miscele gassose: pressioni parziali e legge di Dalton .................................................... 316 7.7 Teoria cinetica dei gas ................................. 319 .1 Derivazione della legge di Boyle ............ 319 .2 Distribuzione delle velocità molecolari .. 322 .3 Eff usione gassosa e legge di Graham ....... 325 .4 Frequenza di collisione e cammino libero medio ......................................... 327 7.8 Gas reali ...................................................... 329 .1 Fattore di compressibilità ...................... 329 .2 Equazione di van der Waals ................... 331 .3 Fenomeni critici .................................... 335 Esercizi .................................................................. 338 Approfondimento 7.1 Preparazione delle barre di combustibile per i reattori a fi ssione nucleare . 326 8 Termodinamica chimica ............................ 341 8.1 Sistemi, stati, processi .................................. 342 .1 Energia interna, calore e lavoro ............. 345 8.2 Primo principio della termodinamica .......... 346 8.3 Capacità termica, calore specifico e calore molare ............................................ 349 8.4 Lavoro e calore in processi reversibili e irreversibili ................................................. 351 8.5 Entalpia ed energia interna ........................... 352 8.6 Termochimica .............................................. 354 .1 Entalpia standard di formazione di reazione ............................................ 355 .2 Variazione dell’entalpia con la temperatura: l’equazione di Kirchhoff .......................................... 358 8.7 Processi isotermi e processi adiabatici .......... 359 8.8 Dal primo al secondo principio della termodinamica .................................... 361 .1 Ciclo di Carnot ..................................... 363 .2 Da Carnot a Clausius: defi nizione dell’entropia .......................................... 366 .3 Entropia: una funzione di stato ............. 367 .4 Entropia nei processi reversibili e irreversibili ......................................... 370 8.9 Secondo principio della termodinamica ...... 371 .1 Precisazioni sull’entropia: la defi nizione del soggetto termodinamico .................. 373 .2 Entropia: la visione statistica ................. 374 8.10 Primo e secondo principio della termodinamica: una visione unitaria ... 377 8.11 Variazioni dell’entropia con la temperatura: il terzo principio della termodinamica e le transizioni di fase .................................. 377 8.12 Energia libera .............................................. 378 .1 Energia libera standard di reazione e di formazione ..................................... 381 .2 Dipendenza dell’energia libera di Gibbs da pressione e temperatura .................... 381 .3 Energia libera di Gibbs ed equilibrio chimico: costanti termodinamiche e costanti stechiometriche ..................... 382 .4 Contributi entalpici ed entropici alle variazioni di energia libera: considerazioni e calcoli esemplifi cativi ... 387 Esercizi .................................................................. 388 Approfondimento 8.1 Universo: un sistema veramente isolato? .............................................. 343 Approfondimento 8.2 Espansione reversibile ........... 345 Approfondimento 8.3 Lavoro di espansione ............ 346 Approfondimento 8.4 Il “calorico” e l’esperienza di Joule-von Helmholtz ..................................... 347 Approfondimento 8.5 Convenzione dei segni .......... 348 Approfondimento 8.6 Trasformazioni cicliche e funzioni di stato ............................................... 348 Approfondimento 8.7 Il calorimetro ........................ 353 Approfondimento 8.8 Dipendenza dell’energia interna di un gas ideale dalla temperatura: Joule e Th ompson .............................................. 360 Approfondimento 8.9 Entropia di un sistema isolato 371 Approfondimento 8.10 Equivalenza degli enunciati di Clausius e Kelvin ............................................ 372 Approfondimento 8.11 Il potenziale chimico, la fugacità e l’attività .......................................... 383 9 Stati condensati della materia: liquidi e solidi ............................................ 391 9.1 Interazioni intermolecolari .......................... 392 .1 Contributo elettrostatico: interazioni dipolo-dipolo ........................................ 393 .2 Contributo di induzione: interazioni ione-dipolo ........................................... 394 .3 Contributo di dispersione: interazioni dipolo istantaneo-dipolo indotto ............ 394 .4 Legame idrogeno .................................. 396 9.2 Stati di aggregazione .................................... 397 9.3 Equilibrio tra le fasi ..................................... 397 .1 Ebollizione ............................................ 400 9.4 Transizioni di fase ....................................... 401 .1 Transizioni solido-liquido ..................... 402 .2 Transizioni liquido-vapore .................... 403 .3 Transizioni solido-vapore ...................... 404 9.5 Diagrammi di fase ....................................... 409 9.6 Proprietà fi siche dei liquidi .......................... 412 .1 Compressibilità ..................................... 412 .2 Fluidità e viscosità ................................. 414 .3 Tensione superfi ciale ............................. 416 9.7 Solidi e loro proprietà generali .................... 417 .1 Classifi cazioni dei solidi ........................ 419 Esercizi .................................................................. 428 Approfondimento 9.1 Vapore saturo, vapore surriscaldato, vapore umido, umidità ...... 401 Approfondimento 9.2 Equazione di Clausius-Clapeyron ....................................... 408 Approfondimento 9.3 Un’altra proprietà fisica dei liquidi: la bagnabilità ................................... 413 Approfondimento 9.4 Operazioni di simmetria ...... 418 10 Soluzioni .................................................... 431 10.1 Processo di formazione delle soluzioni ......... 432 .1 Interazioni intermolecolari tra soluto e solvente .............................................. 433 10.2 Entalpia, entropia ed energia libera di dissoluzione delle sostanze ....................... 434 .1 Dissoluzione di composti ionici in acqua ................................................ 435 .2 Soluzioni in solventi non acquosi .......... 438 10.3 Effetto della temperatura e della pressione sulla solubilità ............................................. 441 .1 Soluzioni dei gas nei liquidi .................. 10.4 Proprietà colligative ..................................... 442 .1 Tensione di vapore delle soluzioni ideali . 442 .2 Innalzamento ebullioscopico e abbassamento crioscopico ................... 444 .3 Osmosi e pressione osmotica ................. 448 10.5 Soluzioni ideali e non ideali ........................ 451 .1 Tensione di vapore nelle soluzioni di due liquidi volatili ............................. 451 .2 Distillazione frazionata ......................... 453 .3 Deviazioni dalla legge di Raoult: le miscele azeotropiche .......................... 455 .4 Soluzioni dei gas nei liquidi: legge di Henry ...................................... 457 10.6 Legge di ripartizione ................................... 459 10.7 Regola delle fasi ........................................... 459 .1 Equilibrio liquido-vapore ....................... 460 .2 Equilibrio liquido-liquido ..................... 462 .3 Equilibrio solido-liquido ....................... 463 10.8 Attività e forza ionica .................................. 463 10.9 Conducibilità delle soluzioni ....................... 465 10.10 Colloidi ...................................................... 469 Esercizi .................................................................. 470 Approfondimento 10.1 Formazione di una soluzione ideale: aspetti termodinamici ............................. 435 Approfondimento 10.2 Un caso specifico: la solubilità degli alogenuri di sodio e argento ... 439 Approfondimento 10.3 Derivazione termodinamica della legge di Raoult .......................................... 443 Approfondimento 10.4 Derivazione termodinamica dell’innalzamento ebullioscopico ........................ 446 Approfondimento 10.5 Derivazione termodinamica dell’abbassamento crioscopico ........................... 447 Approfondimento 10.6 Osmosi e osmosi inversa .... 449 Approfondimento 10.7 Derivazione termodinamica della pressione osmotica ..................................... 450 Approfondimento 10.8 L’importanza della legge di Henry nelle immersioni subacquee ................ 458 11 Equilibrio chimico .................................... 473 11.1 Velocità e reversibilità delle reazioni chimiche 473 11.2 Composizione di equilibrio e costante di equilibrio ................................................ 475 11.3 Quoziente di reazione ................................. 479 11.4 Energia libera e costante di equilibrio ........... 481 11.5 Costante di equilibrio in funzione di altri parametri ......................................... 485 .1 Costante di equilibrio in termini di frazioni molari .................................. 485 .2 Costante di equilibrio in funzione del grado di dissociazione ...................... 486 11.6 Equilibri in sistemi eterogenei ..................... 487 11.7 Alterazioni delle condizioni di equilibrio ..... 488 .1 Aggiunta o sottrazione di un reagente o di un prodotto ................................... 488 .2 Variazione della pressione o del volume . 489 .3 Variazione della temperatura ................. 490 11.8 Calcoli sugli equilibri .................................. 490 .1 Tabella di equilibrio .............................. 490 .2 Calcoli approssimati sugli equilibri ....... 492 .3 Eff etto dell’aggiunta di un reagente o di un prodotto sull’equilibrio ............. 493 .4 Potenze e prodotti di costanti di equilibrio .......................................... 494 11.9 Variazione della costante di equilibrio con la temperatura ...................................... 495 Esercizi .................................................................. 498 Approfondimento 11.1 Il caso di reazioni con variazione di energia libera standard maggiore di zero ................................................ 484 Approfondimento 11.2 Le reazioni termoneutrali ... 496 12 Elettroliti in soluzione acquosa: acidi, basi e solubilità dei sali ............................. 503 12.1 Prodotto ionico dell’acqua ........................... 504 12.2 pH e pOH .................................................. 506 12.3 Defi nizioni di acido e base .......................... 506 .1 Acidi e basi secondo Arrhenius .............. 507 .2 Acidi e basi secondo Brønsted e Lowry .. 508 .3 Acidi e basi secondo Lewis .................... 509 12.4 Forza di acidi e basi in acqua ....................... 510 12.5 Soluzioni acquose di acidi, basi e sali ........... 514 .1 pH delle soluzioni acquose di acidi e basi forti ............................................. 516 .2 Soluzioni acquose di acidi e basi deboli monoprotici .......................................... 521 .3 pH di miscele di acidi o di basi in soluzione acquosa ............................. 529 .4 pH di soluzioni di acidi e basi deboli poliprotici ............................................. 533 .5 Idrolisi salina ......................................... 535 12.6 Soluzioni tampone ...................................... 546 .1 Tamponi da acidi e basi poliprotici ....... 548 .2 Meccanismo di una soluzione tampone . 548 .3 Capacità tampone: sistemi acido-base monoprotici .......................................... 551 .4 Capacità tampone: sistemi acido-base poliprotici ............................................. 554 .5 Formazione di sistemi tampone ............. 556 12.7 Titolazioni .................................................. 558 .1 Titolazioni acido-base e indicatori di pH 559 .2 Titolazioni conduttometriche ................. 577 12.8 Soluzioni acquose di elettroliti poco solubili: solubilità e prodotto di solubilità ................. 578 .1 Formazione di precipitati ...................... 580 .2 Effetto di uno ione a comune sulla solubilità ....................................... 582 .3 Effetto del pH sugli equilibri di solubilità ........................................... 584 12.9 Effetto del pH su altri equilibri ................... 587 .1 Equilibri di ossidoriduzione .................. 587 Esercizi .................................................................. 592 Approfondimento 12.1 Equilibri prototropici e conducibilità ................................................... 504 Approfondimento 12.2 Grado di autoionizzazione dell’acqua pura .................................................. 505 Approfondimento 12.3 Costante acida e basica dell’acqua pura .................................................. 514 Approfondimento 12.4 pH e principio di elettroneutralità ............................................. 520 Approfondimento 12.5 Calcolo esatto della concentrazione protonica per una soluzione acquosa di un acido diprotico debole ................. 534 Approfondimento 12.6 Calcolo esatto della concentrazione protonica per una soluzione acquosa di un anfolita ............ 544 Approfondimento 12.7 pH del sangue .................... 546 Approfondimento 12.8 Limiti di titolabilità di acidi e basi in acqua ........................................ 560 Approfondimento 12.9 pH esatto vicino al punto di equivalenza .................................................... 563 Approfondimento 12.10 Titolazione di un acido debole con una base forte: calcolo esatto del pH ............................................................... 569 13 Elettrochimica ........................................... 599 13.1 Celle galvaniche .......................................... 600 13.2 Elettrodi e reazioni elettrodiche ................... 602 13.3 Potenziali standard delle semicelle .............. 603 .1 Semicella di riferimento ........................ 603 .2 Altri elettrodi di riferimento .................. 606 13.4 Termodinamica delle celle galvaniche ......... 607 .1 Potenziali di cella ed energia libera ........ 607 .2 Caduta dell’elettrone ............................. 609 .3 Diagrammi di Latimer e di Frost ........... 611 13.5 Equazione di Nernst ................................... 614 .1 Potenziali di cella e pH: diagrammi di stabilità ............................................. 617 .2 Stabilità dell’acqua ................................ 617 .3 Celle a concentrazione .......................... 617 13.6 Applicazioni analitiche dell’equazione di Nernst .................................................... 619 .1 Determinazione delle costanti di equilibrio ........................................... 620 .2 Titolazioni potenziometriche ................ 621 .3 Misura del pH ...................................... 622 13.7 Batterie e celle a combustibile ..................... 623 .1 Batterie primarie e secondarie ............... 623 .2 Cella a combustibile .............................. 626 13.8 Corrosione elettrochimica .......................... 627 .1 Controllo della corrosione ..................... 628 13.9 Celle elettrolitiche ...................................... 628 .1 Potenziale di decomposizione di una soluzione .................................... 629 .2 Elettrolisi in soluzioni acquose .............. 631 .3 Leggi di Faraday .................................... 633 Esercizi .................................................................. 636 Approfondimento 13.1 Potenziale di membrana ..... 624 Approfondimento 13.2 Processi elettrolitici industriali .......................................................... 635 14 Cinetica chimica ........................................ 639 14.1 Velocità di reazione ..................................... 640 14.2 Equazione cinetica e ordine cinetico ............ 642 .1 Metodologie sperimentali per determinare l’ordine cinetico ...................................... 643 14.3 Molecolarità della reazione .......................... 649 14.4 Reazioni complesse ..................................... 650 .1 Reazioni opposte ................................... 650 .2 Reazioni parallele .................................. 653 .3 Reazioni consecutive ............................. 655 14.5 Metodi approssimati impiegati in cinetica ... 657 .1 Approssimazione dello stadio lento ....... 657 .2 Approssimazione dello stato stazionario . 658 14.6 Eff etto della temperatura sulla costante di velocità ................................................... 658 .1 Teoria del complesso attivato ................ 662 14.7 Catalisi ........................................................ 665 .1 Catalisi omogenea ................................. 666 .2 Catalisi enzimatica ................................ 667 .3 Catalisi eterogenea ................................ 668 Esercizi .................................................................. 669 Approfondimento 14.1 Integrazione dell’equazione cinetica per la reazione del secondo ordine A + B r prodotti ............................................... 649 Approfondimento 14.2 Reazioni opposte: A I B .. 651 Approfondimento 14.3 Reazioni opposte: A + B I C......................................................... 653 Approfondimento 14.4 Applicazione dell’approssimazione dello stato stazionario: meccanismo di Lindemann ............................... 659 Approfondimento 14.5 Applicazione dell’approssimazione dello stato stazionario: reazioni a catena ................................................ 661 15 Elementi dei gruppi principali .................. 677 15.1 Modalità di formazione di legame ............... 678 15.2 Idrogeno ..................................................... 681 .1 Isotopi .................................................. 682 .2 Preparazione e proprietà ........................ 382 .3 Idruri .................................................... 684 15.3 Elementi del gruppo 1: metalli alcalini ....... 685 .1 Preparazione e proprietà ........................ 685 .2 Idruri .................................................... 686 .3 Ossidi e idrossidi ................................... 686 .4 Composti salini ..................................... 687 .5 Complessi con ligandi macrociclici ....... 687 15.4 Elementi del gruppo 2: metalli alcalino-terrosi ............................................ 589 .1 Preparazione e proprietà ........................ 690 .2 Idruri .................................................... 691 .3 Ossidi e idrossidi ................................... 691 .4 Composti salini ..................................... 691 15.5 Elementi del gruppo 13 .............................. 692 .1 Boro e suoi principali composti ............. 693 .2 Alluminio e suoi principali composti ............................................... 696 15.6 Elementi del gruppo 14 .............................. 698 .1 Carbonio e suoi principali composti ..... 699 .2 Silicio e suoi principali composti ........... 702 15.7 Elementi del gruppo 15 .............................. 705 .1 Azoto e suoi principali composti ........... 706 .2 Fosforo e suoi principali composti ......... 711 15.8 Elementi del gruppo 16 .............................. 715 .1 Ossigeno e suoi principali composti ...... 716 .2 Zolfo e suoi principali composti ............ 718 15.9 Elementi del gruppo 17: alogeni ................. 722 .1 Preparazione e proprietà ........................ 722 .2 Alogenuri .............................................. 724 .3 Acidi alogenidrici .................................. 726 .4 Ossidi e ossiacidi ................................... 727 .5 Composti interalogenici ........................ 729 15.10 Elementi del gruppo 18: gas nobili ............. 731 .1 Composti dello xenon ........................... 731 .2 Composti del cripton ............................ 733 Approfondimento 15.1 Le tappe fondamentali nella scoperta degli elementi dei gruppi principali .......................................... 679 Approfondimento 15.2 Il buco dell’ozono .............. 717 16 Elementi di transizione ............................. 735 16.1 Elementi di transizione e proprietà periodiche ................................................... 737 .1 Entalpie di atomizzazione ..................... 737 .2 Raggio metallico ................................... 738 .3 Energie di ionizzazione ......................... 741 .4 Attività catalitica ................................... 743 16.2 Composti di coordinazione degli elementi di transizione ........................ 744 .1 Geometria dei composti di coordinazione .................................... 746 .2 Nomenclatura dei composti di coordinazione ................................... 751 .3 Reattività dei composti di coordinazione 752 .4 Elementi di teoria del campo cristallino 756 .5 Proprietà ottiche dei composti di coordinazione ................................... 760 .6 Proprietà magnetiche dei composti di coordinazione ................................... 762 Esercizi .................................................................. 764 Approfondimento 16.1 Metalli inerti ...................... 741 Approfondimento 16.2 Proprietà del cis-diamminodicloroplatino(II) .................... 745 Approfondimento 16.3 Regola dei diciotto elettroni 748 Approfondimento 16.4 Molteplicità di spin ............ 755 17 Chimica nucleare e radiofarmaci .............. 767 17.1 Nucleo atomico ........................................... 769 .1 Energia di legame .................................. 770 .2 Modelli nucleari .................................... 771 17.2 Radioattività e radiazioni nucleari ............... 772 .1 Decadimento a ..................................... 772 .2 Decadimento b ..................................... 772 .3 Cattura elettronica ................................ 773 .4 Transizioni isomeriche .......................... 774 17.3 Leggi del decadimento nucleare ................... 775 .1 Serie radioattive .................................... 778 17.4 Radioattività artifi ciale ................................ 782 .1 Fissione nucleare ................................... 783 .2 Fusione nucleare ................................... 785 17.5 Interazione delle radiazioni con la materia ... 786 .1 Assorbimento di particelle cariche pesanti ................................................... 787 .2 Assorbimento di elettroni ...................... 788 .3 Assorbimento di fotoni ......................... 789 17.6 Eff etti biologici delle radiazioni .................... 791 .1 Unità di misura della dose di radiazioni ........................................... 793 17.7 Applicazioni della radioattività .................... 794 .1 Radiofarmaci e medicina nucleare ......... 795 Esercizi .................................................................. 800 Approfondimento 17.1 I quark ............................... 768 Approfondimento 17.2 Relazione fra tempo di dimezzamento e vita media ............................ 778 Approfondimento 17.3 Un caso di equilibrio transiente: il generatore di 99mTc ........................ 780 Approfondimento 17.4 Un caso di non-equilibrio: età di un campione radioattivo ........................... 783 Approfondimento 17.5 Il progetto Manhattan ........ 785 Approfondimento 17.6 Diff erenza di assorbimento . 788 Approfondimento 17.7 Eff etto delle radiazioni sulle cellule ........................................................ 792 Approfondimento 17.8 Diagnostica per imaging ...... 797 Appendice ............................................................. 803 Conoscenze essenziali ............................................ 813 Indice analitico ...................................................... 825 Tavola periodica degli elementi .............................. 835 |
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