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Lezioni Settimana 4
- 1. Lezione 8: Esercizi Dr. Simona Concilio Universit di Salerno
- 2. Lezione 8 Bilanciamenti di materia Calcoli stechiometrici Reagenti in eccesso e in difetto Formule minime e molecolari
- 3. Reagente in eccesso e in difetto Il reagente in difetto (reagente limitante) 竪 quello che in una reazione quantitativa si consuma completamente. 1CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2 O 16g 48g Corrispondono a 1 mole 1.5 moli Il rapporto tra le moli necessario per una reazione completa deve essere pari al rapporto stechiometrico (nellesempio 遜) n (CH 4 ) = 1 mole > 1 in questo caso il rapporto in n (O2) 1.5 moli 2 moli 竪 superiore al rapporto stechiometrico CH4 竪 in eccesso e lossigeno 竪 limitante
- 4. Esercizio 1 Bilanciare la seguente reazione chimica e calcolare quanti grammi di CO 2 si ottengono facendo reagire 2.00 g di CH 4 con 3.00 g di O 2 . (p.a. C=12.01; p.a. O=16.00; p.a. H=1.008) CH 4 + O 2 CO 2 + H 2 O
- 5. Esercizio 2 Bilanciare la seguente reazione chimica (per tentativi) e calcolare quanti grammi di CO 2 si ottengono facendo reagire 4.00 g di O 2 con 8.00 g di C 6 H 12 O 6 . (p.a. C=12.01; p.a. O=16.00; p.a. H=1.008) O 2 + C 6 H 12 O 6 CO 2 + H 2 O
- 6. Esercizio 3 Calcolare i grammi di MgBr 2 che si ottengono quando si mettono a reagire 48.02 g di AlBr 3 con 38.53 g di MgSO 4 , secondo la seguente reazione da bilanciare ( bilanciare mediante bilanciamento analitico dei singoli elementi ): a AlBr 3 + b MgSO 4 -> c Al 2 (SO 4 ) 3 + d MgBr 2 (p.a. Al = 26.98; p.a. Br = 79.92; p.a. O = 16.00; p.a. Mg = 24.32; p.a. S = 32.07)
- 7. Esercizio 4 Calcolare i grammi di Al 2 (SO 4 ) 3 che si ottengono quando si mettono a reagire 33.34 g di AlCl 3 con 46.88 g di Na 2 SO 4 , secondo la seguente reazione da bilanciare ( bilanciare mediante bilanciamento analitico dei singoli elementi ): a AlCl 3 + b Na 2 SO 4 -> c Al 2 (SO 4 ) 3 + d NaCl (p.a. Al = 26.98; p.a. Cl = 35.46; p.a. Na = 22.99; p.a. S = 32.07; p.a. O = 16.00)
- 8. Esercizio 5 Calcolare i grammi di Mg 3 (PO 4 ) 2 che si ottengono quando si mettono a reagire 21.11 g di Mg 2 SiO 4 con 30.49 g di AlPO 4 , secondo la seguente reazione da bilanciare ( bilanciare mediante bilanciamento analitico dei singoli elementi ): a Mg 2 SiO 4 + b AlPO 4 -> c Mg 3 (PO 4 ) 2 + d Al 4 (SiO 4 ) 3 (p.a. Mg = 24.32; p.a. Si = 28.09; p.a. O = 16.00; p.a. Al = 26.98; p.a. P = 30.98)
- 9. Esercizio 6 Un composto organico, di peso molecolare 186.132, 竪 costituito dal 38.71 % in peso di carbonio, 4.87 % di idrogeno, 25.79 % di ossigeno, 30.62% di fluoro. Si calcoli la formula molecolare del composto. (p.a. C = 12.01; p.a. H = 1.008 ; p.a. F = 19.00; p.a. O =16.00).
- 10. Esercizio 7 1) Un composto organico, di peso molecolare 120.156, 竪 costituito dal 39.98 % in peso di carbonio, 10.07 % di idrogeno, 26.63 % di ossigeno, 23.32 % di azoto. Si calcoli la formula molecolare del composto. (p.a. C = 12.01; p.a. H = 1.008 ; p.a. N = 14.01; p.a. O =16.00).
- 11. Lezione 9 Teoria del legame di valenva Ibridazione (I) Dr. Simona Concilio Universit di Salerno
- 12. Lezione 9 Teoria della VB Sovrapposizione di orbitali atomici Correzione alla geometria molecolare: Ibridazione Ibridi sp, sp 2 ed sp 3 Esempi di molecole
- 13. Legame covalente 2 teorie di legame Valence Bond (VB) Nata con Lewis e sviluppata da Pauling Orbitali molecolari (MO) Nata da Condon, Heitler, London e sviluppata da R. Mulliken
- 14. Forze attrattive e repulsive nel legame covalente Le attrazioni nucleo-elettrone e le repulsioni nucleo-nucleo ed elettrone-elettrone avvengono simultaneamente. In corrispondenza di una certa distanza ottimale (la lunghezza di legame ), le forze attrattive equilibrano le forze repulsive. Lattrazione esercitata dai nuclei sugli elettroni condivisi determina l energia di legame .
- 15. VALENCE BOND THEORY Linus Pauling orbitali atomici semi occupati si sovrappongono per formare legami le coppie di elettroni di legame sono localizzate tra gli atomi gli elettroni non leganti sono localizzati sugli atomi Il numero massimo di legami che un atomo pu嘆 formare 竪 pari al numero di orbitali utilizzabili contenenti un elettrone (la valenza ) In generale ogni atomo accoppiando tutti gli elettroni negli orbitali, arriva alla configurazione di guscio completo (regola del gas nobile).
- 16. Qualche esempio
- 17. La sovrapposizione di orbitali atomici Un legame covalente 竪 formato da una coppia di elettroni a spin antiparallelo condivisa da due atomi. Un legame covalente deriva dalla sovrapposizione (o compenetrazione) di due orbitali di due atomi che complessivamente contengono due elettroni. Larea in comune ai due orbitali 竪 detta area di sovrapposizione. Il legame 竪 tanto pi湛 stabile quanto maggiore 竪 la sovrapposizione fra gli orbitali. Poich辿 gli elettroni sono indistinguibili, il legame pu嘆 essere formato anche dalla sovrapposizione di un orbitale vuoto di un atomo con un orbitale contenente due elettroni di un altro atomo -> legame dativo
- 18. La sovrapposizione di orbitali atomici Legami e
- 19. La sovrapposizione di orbitali atomici
- 20. Forza e lunghezza di legame Legame : la zona di ricopertura di due orbitali si trova sulla congiungente i due nuclei ed 竪 compresa fra questi. Legame : la zona di ricoperture di due orbitali si trova fuori della congiungente dei due nuclei. La ricopertura degli orbitali risulta sempre minore di quella degli orbitali , per cui un legame 竪 sempre meno forte di un legame . Allaumentare dellordine di legame aumenta lenergia del legame e diminuisce la lunghezza di legame, per cui diminuisce la distanza fra i nuclei legati. Es. N N , N=N, NN hanno energie: 946, 418, 160 kJ/mol, e distanze 0,110, 0,125 e 0,145 nm.
- 21. Es. Molecola di Idrogeno H 2 Lorbitale di legame che deriva dalla fusione di 2 orbitali s si chiama orbitale e il legame si dice legame . Questo orbitale ha forma elongata e simmetria cilindrica, con lasse pi湛 lungo giacente sulla linea che unisce i due nuclei
- 22. La molecola di fluoro: F 2 F : 1s 2 2s 2 2p 5
- 23. La molecola dellazoto: N 2 Ciascun atomo di azoto (1s 2 2s 2 2p 3 ) mette a comune con laltro atomo i 3 elettroni p dispari, realizzando la struttura di ottetto e dando luogo alla formazione di un triplo legame . Poich辿 gli orbitali p sono ortogonali fra loro, i px si ricoprono lungo la congiungente dei due nuclei formando un legame s, mentre gli altri 2 orbitali py e pz si ricoprono due a due formando 2 legami di tipo .
- 24. Il legame e nelle molecole biatomiche Legami e nella molecola di O 2 Legami e nella molecola di N 2
- 25. La sovrapposizione degli orbitali atomici suggerisce un angolo di legame di 90属. Levidenza sperimentale dice che langolo HOH 竪 di 105属.
- 26. Levidenza sperimentale dice che nella molecola di metano (CH 4 ) i 4 legami sono uguali e la molecola ha geometria tetraedrica, con angoli di legame HCH di 109,5属.
- 27. La configurazione elettronica a minima energia per un atomo di C isolato 竪: 1 s 2 2 s 2 2 p 2 La configurazione elettronica a minima energia per un atomo di C legato 竪: 1 s 2 2 s 1 2 p 3 con valenza =4 Ma anche in questo stato il C non ha 4 orbitali atomici equivalentinon si spiega la geometria del metano!
- 28. Risolviamo il problema della geometria: libridazione (Pauling 1931) Orbitali ibridi risultano dallincrocio (o ibridizzazione) degli orbitali atomici primitivi propri dellatomo isolato. Dal numero e dal tipo degli orbitali atomici puri che insieme contribuiscono alla formazione di un orbitale ibrido dipende la forma di questo e la sua orientazione nello spazio. Solo orbitali atomici con energie vicine possono ibridarsi poich辿 a ci嘆 corrisponde la massima sovrapposizione . Dallibridazione di n orbitali atomici puri derivano altrettanti orbitali ibridi. Gli orbitali ibridi hanno tutti la stessa energia (sono degeneri ) intermedia fra quella degli orbitali di partenza.
- 29. Gli orbitali ibridi sp 3 in CH 4 Nel metano, i quattro orbitali sp 3 di C sono orientati verso i vertici di un tetraedro e si sovrappongono agli orbitali 1 s di quattro atomi di H. Espansione di valenza e mescolamento
- 30. Ibridazione I Come si formano i 2 orbitali sp Come si formano i 3 orbitali sp 2 Come si formano i 4 orbitali sp 3
- 31. 油
- 32. p character s character Bonding orbital 80% 20% Lone pair orbital 70% 30%
- 33. p character s character Bonding orbital 77% 23% Lone pair orbital 69% 31%
- 34. Gli orbitali ibridi sp 2 in BF 3 I tre orbitali ibridi sp 2 di B sono orientati a 120属 luno rispetto allaltro, e lorbitale 2 p non ibridato 竪 perpendicolare al piano di legame trigonale.
- 35. 油
- 36. Rotazione limitata delle molecole con legami A. Il cis - e B. il trans -1,2-dicloroetilene esistono come molecole distinte perch辿 il legame p tra gli atomi di C limita la rotazione e mantiene due differenti posizioni relative degli atomi di H e di Cl.
- 37. Promotion
- 38. Carattere p Carattere s Orbitale legante 50% 50%
- 39. La geometria 竪 analoga a quella di BeH 2 Gli orbitali ibridi sp nella molecola di BeCl 2
- 40. 油
Editor's Notes
- #17: ,.