Formulario-di-chimica PDF

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per l'esame...

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Formulario di Chimica (Vers. 2.1.0) -Gas e Conversioni: PV = nRT

1m3 = 1000l

⎧0,082 l ⋅ atm °K ⋅ mole ⎪ R ⎨1,987 cal ° K ⋅ mole ⎪8,314 J °K ⋅ mole ⎩

1cm3 = 0,001l = 1ml

moli= n =

gr PM

M=

1atm = 1,013 ⋅105 Pa = 760mmHg = 760Torr  1.033 Kg

cm3

0°C = 32°F = 273.16°K F ⇒ 1Faraday = 96500Coulomb

n V

-Concentrazione: iF razione Molare → X i =

g PM ( i) ni = i ntot gtot PM ( tot)

g g soluto 1000 1 ⋅ = ⋅ PM Kg solvente PM soluto g solvente g g moli 1 1000 iMolarità → M = soluto ⋅ = soluto ⋅ = PM soluto lsolvente PM soluto ml volume iMolalità → m =

iNormalità → N =

M PM ⎧ ⎫ = peso equiv.⎬ → N= ⎨ PE = Valenza valenza →=1semonoprotico ⎩ ⎭

1000 g ⋅ PE mlsoluzione

-Equilibri: ∆Η > 0 Endotermico [forniamo calore al sist.] ∆Η < 0 Esotermico [otteniamo calore dal sist.]

Entalpia Temperatura

Verso

∆Η > 0 ∆Η > 0

aum.

dx ( prod )

dim.

sx( reag)

∆Η < 0 ∆Η < 0

aum.

sx( reag)

dim.

dx( prod )

∆υ

Pressione

Verso

∆υ > 0 ∆υ > 0

aum.

sx (reag )

dim.

dx ( prod )

∆υ = 0 ∆υ < 0 ∆υ < 0

− aum.

− dx ( prod )

dim.

sx (reag )

∆G < 0 → reaz. spontanea → si sposta verso DX ∆G = 0 → sistema all'equilibrio ∆G > 0 → reaz. impossibile → si sposta verso SX

Q K ∆G ° = − nF ∆E° ( a 25° e 1atm ) ∆G = ∆G° + RT ln

Entalpia ∆ H = q+ V ∆ P ↓ 

∆G = ∆H + T ∆S 

quantità di calore

Entropia

-Costanti di Equilibrio: aA + bB  cC + dD c d C ] [D] ( PC ) c ( PD ) d [ Kc = Kp = ( PA ) a ( PB ) b [ A ]a [B ]b ∆υ = ( c + d ) − ( a + b )

⎛ 1 ⎞ Kp = Kc ( RT ) Kx = Kp ⎜ ⎟ ⎝ Ptot ⎠ {se ∆υ = 0 → Kc = Kp = Kx } ∆υ

∆υ

( X C )c ( X D)d Kx = ( X A) a ( X B)b

K = cost. di equilibrio [ Rid 2 ][Oss2 ] K= [Rid1 ][Oss1 ] ln K = ln

K p2 K p1

(

n E(0oss1/ rid1) − E(0oss2 / rid2 )

)

0.0592 ∆Η ⎡ 1 1 ⎤ = ⎢ − ⎥ R ⎣ T1 T2 ⎦

1

-Cinetiche: Cost. di Velocità = k=A ⋅ e

−

Ea RT

Fattore di Frequenza= A 1011 ÆEq.di Arrhenius

d[ A] = k[ A]1 dt [A ] ln 2 ln 0 = kt t 1 2 = [ A] k

I Ordine: −

d [ A] d [ A] = k[ A] 1[ B] 1 − = k[ A] 2 dt dt 1 1 ln 2 − = kt t1 2 = k[ A0 ] [ A] [ A0 ]

II Ordine: −

-Conducibilità: L. di Ohm : E = RI  lunghezza l S

R =ρ

1000 1 g {N = } ⋅ N P. E. V (l) λ∞ = lim λeq = cond.a diluizione infinita

λeq = χ ⋅

{ρ = resistenza specifica} 

sezione

c →0

1 λ = = conducibilità R 1 χ = = condcibilità specifica

α=

λ eq = grado di dissociazione λ∞

ρ

-Pile: ∆Ε = Ε ⊕ − Ε Θ Ε = Ε(Oss / Rid ) + 0

r id o tt o o c h e s i o ss id a

[ox ][rid2 ] {generale} RT log 1 nF [ox 2 ][rid 1 ] ← o ss id a to

Ε = Ε0 + ∆Ε =

[ox ] {25° e 1 atm } 0,0592 log n [ rid ] ← rid o tto

↓

o s s id a t o o c h e s i r i d u c e

ox ⇒ perdita e − ⇒aumenta il potenziale

0,0592 C log max {pila a concentrazione} n C min

-Acidi e Basi:

↑

2 H + + 2e  H 2

rid ⇒ acquisto e − ⇒ diminuisce il potenziale ⊕=catodo=riduzione=dx Θ=anodo=ossidazione=sx

α = grado di dissociazione α = 1→ tutte le molecole si dissociano → elettrolita forte 0 < α < 1 → elettrolita debole α = 0 → nessuna molecola si dissocia → non elettrolita i=1+α (υ -1) → coeff . correttivo di Van 't Hoff Soluz. NON Elettolitica → i=1

(1 − α ) C  α C ⋅ α C Ka =

α 2C = Kb 1 −α

K a ⋅ K b = K w = 10−14 acidi forti: K a → ∞ acidi deboli: K a → 0

-Soluzioni: Acido: HA + H 2 O  H3 O + + A− ⎡ H 3O + ⎤ ⎡ A− ⎤ ⎦⎣ ⎦ Ka = ⎣ [ HA][ H2 O]

⎡⎣ H + ⎤⎦ = K a ⋅ Cacido

Basico: A − + H 2 O  HA + OH −

⎡⎣ OH − ⎤⎦ = K b ⋅ Cbase

Kb

[ HA] ⎡⎣OH − ⎤⎦ = ⎡⎣ A− ⎤⎦[ H 2 O]

2

-Proprietà Colligative: nRT ⋅ i = MRT ⋅ i V Tensione di Vapore → ∆ P = X B ⋅ PA° ⋅ i Pressione Osmotica → π =

Diff. di Temperatura → ∆T = K ⋅ m⋅ i ↓

∆t cr = K cr ⋅ m ∆t eb = K eb ⋅ m

(K { }) eb cr

m = molalità

⎛ n ⎞ ⎜m = ⎟ Kg ⎠ ⎝

ISOTONICHE = Uguale π

-Idrolisi: Kw C sale → eccesso di ⎡⎣H + ⎤⎦ sale di base debole + acido forte → ⎡⎣H + ⎤⎦ = K iC sale = Kb Kw C sale → eccesso di ⎡⎣OH ⎤⎦ sale di base forte + acido debole → ⎡⎣OH ⎤⎦ = K iC sale = Ka

-Soluzioni Tampone: C acido debole + suo sale di base forte → ⎡⎣H + ⎤⎦ = Ka acido Csale C base debole + suo sale di acido forte → ⎡⎣OH ⎤⎦ = K b base C s ale

-Elettrodi: • al Platino : − 4

+

−

MnO + 8 H + 5 e  Mn 3+

−

Fe + e  Fe

2+

2+

E=E

0 ( MnO4− / Mn2+ )

⎡ MnO −4 ⎤⎦ ⎡⎣ H + ⎤⎦ 0.0592 log ⎣ + ⎡⎣Mn 2+ ⎤⎦ 5

8

⎡⎣ Fe3 + ⎤⎦ 0.0592 log E = E ( Fe3 + / Fe2 + ) + 1 ⎡⎣Fe 2 + ⎤⎦ 0

Cr 3+ + e −  Cr 2+ • a Gas : Cl 2 + 2e −  2Cl −

E = E0 +

PCl2 → pressione 0.0592 log 2 2 ⎡⎣ Cl − ⎤⎦ 2

+

−

2 H + 2e  H 2

E= E

0 (H + /H 2 )

⎡H + ⎤ 0.0592 log ⎣ ⎦ + PH2 → pressione 2

• Varie : Hg22 + + 2e −  2Hg 2 Hg2 Cl2  Hg2 + + 2Cl − Hg2 Cl2  2 Hg + 2 Cl −

E = E0 +

0.0592 log ⎣⎡Hg22+ ⎦⎤ 2 2

poichè: K ps = ⎡⎣ Hg 22 + ⎤⎦ ⎡⎣ Cl − ⎤⎦ ⇒ E = E 0 +

Kps 0.0592 log 2 2 ⎡⎣Cl −⎤⎦

ki

CN − + H 2O  HCN + OH −

3

-Alcani: (CnH2n+2)

in presenza di un eccesso di ossigeno ed elevate temperature reagiscono con l'O2 per formare nCO2 e (n+1)H2O con reazione esotermica, cioè con produzione di calore.

Prefisso Infisso Suffisso

Nome

Formula molecolare

metano etano

met et

a a

no no

CH4 C2H6

propano

prop

a

no

C3H8

butano pentano

but pent

a a

no no

C4H10 C5H12

es

a

no

C6H14

... a

... no

... C12H26

esano

... ... dodecano dodec

-Alcheni: (CnH2n)

sono composti organici costituiti solamente da carbonio e idrogeno (e per questo appartenenti alla più ampia classe degli idrocarburi). Come nel caso degli alcani, gli atomi carbonio sono uniti tra loro attraverso legami covalenti a formare una catena aperta, lineare o ramificata, due atomi carbonio adiacenti sono però uniti da un legame covalente doppio.

Nome

Prefisso Infisso Suffisso

etilene propilene butilene

Formula molecolare

et

il

ene

C2H4

prop

il

ene

C3H6

but

il

ene

C4H8

-Alchini: (CnH2n – 2)sono

composti organici costituiti solamente da atomi di carbonio e di idrogeno (e per questo appartenenti alla più ampia classe degli idrocarburi). Come nel caso degli alcani, gli atomi carbonio sono uniti tra loro attraverso legami covalenti a formare una catena aperta, lineare o ramificata, due atomi carbonio adiacenti sono però uniti da un legame covalente triplo.

-Idrocarburi: Nome

Formula molecolare

metano

C6H6

acetilene

C2H2 C7H8

toluene

4...