Chimica Generale
CORSO DI LAUREA TRIENNALE IN ATTIVITÀ DI PROTEZIONE CIVILE
CORSO DI LAUREA TRIENNALE IN
ATTIVITÀ DI PROTEZIONE CIVILE
Facoltà di Scienze Matematiche
Fisiche e Naturali
Università degli Studi di Perugia
Chimica
Generale
Chimica Generale
CORSO DI LAUREA TRIENNALE IN ATTIVITÀ DI PROTEZIONE CIVILE
Prof.ssa Nadia Balucani
Dipartimento di Chimica – Università degli Studi di Perugia
tel.: 075 585 5513
fax: 075 585 5606
email: [email protected]
URL: http://www.chm.unipg.it/chimgen/mb/exp3/nadia.html
http://it.geocities.com/nbalucani/foligno/index.html
PRESTO DISPONIBILE SU: http://estudium.unipg.it
Chimica Generale
CORSO DI LAUREA TRIENNALE IN ATTIVITÀ DI PROTEZIONE CIVILE
CHIMICA
scienza che studia la composizione
delle varie sostanze costituenti la
materia e le trasformazioni che
tali sostanze possono subire
Chimica Generale
CORSO DI LAUREA TRIENNALE IN ATTIVITÀ DI PROTEZIONE CIVILE
La chimica di tutti i giorni
-
cottura di un alimento
respirazione, visione
uso di detergenti
ricarica della batteria di un telefono cellulare
La chimica nella Protezione Civile
RISCHIO CHIMICO
Il disastro di Bhopal
Nella notte tra il 2 e il 3
dicembre 1984, nello
stabilimento della Union
Carbide a Bhopal, in India,
dove veniva prodotto un
insetticida per uso agricolo, si
ebbe un rilascio all’aria di
metil-isocianato: CH3NCO
La reazione chimica che la fabbrica della UNION CARBIDE di
Bhopal doveva eseguire era tra
1-naftolo, fosgene, COCl2, e metil-isocianato, CH3NCO. In
questo modo si produceva il Carbaryl, detto SEVIN®, un
pesticida molto potente.
A causa di un guasto ad un contenitore, 27 tonnellate di
metil-isocianato furono rilasciate nell’atmosfera.
Carbaryl:
1-Naphthyl N-methylcarbamate
C12H11NO2
Delle 520.000 persone che furono
esposte al gas tossico, circa 30.000
morirono subito o dopo poco tempo,
mentre poco meno di 200.000 sono
state affette da serie malattie croniche.
L’incidente di Seveso
Nel 1976, a Seveso, nell’azienda chimica
ICMESA (di proprietà della ditta Givaudan,
gruppo Hoffmann-La Roche) veniva prodotto
l’esaclorofene, composto chimico
abbastanza innocuo, usato nell’industria
cosmetica (è essenzialmente un battericida,
cioè un disinfettante).
esaclorofene
Sabato 10 luglio 1976, alle ore 12,37 dal reattore B fuoriesce una nube che il vento propaga
velocemente sul territorio circostante, densamente abitato. Già il 14 luglio gli effetti
dell’esposizione alla nube cominciano ad essere avvertiti dalla popolazione: si segnalano casi di
intossicazione, seguiti da ricoveri di emergenza e dalla moria di molti animali.
Il 20 luglio, nei laboratori dello stabilimento Givaudan di Zurigo si riesce ad
identificare la sostanza chimica fuoriuscita con l’incidente: si tratta di TCDD
(2,3,7,8-tetraclorodibenzo-p-diossina), una sostanza chimica altamente
tossica e cancerogena, capace di provocare innumerevoli disturbi alla
natura ed all’uomo.
La sostanza fuoruscita non
era quella in produzione!
Passano altri quattro giorni prima che finalmente si decida, il 24 luglio, di
evacuare un’area di quindici ettari, che viene cinta con reticolati,
militarizzata e suddivisa in tre zone a seconda del grado di tossicità
raggiunto. Il 25 luglio, settecento persone vengono fatte sfollare, mentre
l’allarme si estende anche ad altri undici comuni limitrofi.
Successivamente, l’ICMESA verrà demolita, insieme alle abitazioni della zona
più contaminata. Tonnellate di terreno inquinato dalla diossina verranno
inoltre rimosse, all’interno di un processo di bonifica delle aree colpite.
La diossina rilasciata dalla ICMESA di Seveso non era un composto
utilizzato nell’impianto, ma era stata prodotta accidentalmente come
composto secondario ed emesso dall’impianto per il guasto ad una valvola
di sicurezza.
A seguito dell’incidente, la
Comunità Europea emanò una
direttiva che in Italia fu recepita dal
DPR 175/88, dal DPCM 31/3/89,
decreti che poi furono in seguito
modificati dalla legge 334/99. In
base a tale legge gli organismi
regionali debbono tenere sotto
osservazione certe aziende che
possono cedere sostanze chimiche
pericolose all’ambiente.
Aziende sottoposte a Rapporto di sicurezza
Aziende sottoposte a Notifica
Aziende sottoposte art. 5 comma 3
Molte industrie ‘non chimiche’
usano composti chimici
potenzialmente pericolosi …
Oleificio umbro vuole 35 milioni dai parenti di 4 operai
"L'incidente è stato causato dalla loro imperizia”
Morirono bruciati in fabbrica, l'azienda chiede i danni ai familiari
Il gravissimo incidente, due anni fa a Campello sul Clitunno
L'accusa: "Usarono il saldatore che era vietato per fare più in fretta"
da La Repubblica (30 giugno 2008)
SPOLETO - Quattro operai morti sul lavoro ed un'azienda che, a distanza di oltre due anni dal
drammatico incidente, chiede ai parenti delle vittime, e all'unico superstite, trentacinque milioni di
euro, come risarcimento danni. …. L'atto legale porta la firma dell'amministratore delegato della
società, Giorgio Del Papa, indagato dal giorno seguente la tragedia. Le accuse per il manager
sono di disastro colposo con l'aggravante "della colpa con previsione dell'evento", violazione delle
norme sulla sicurezza (tra cui l'omissione dolosa dei mezzi di prevenzione) e omicidio colposo
plurimo. Secondo la procura di Spoleto, Del Papa sapeva che c'era gas esplosivo (del tipo esano,
molto pericoloso) nei silos saltati in aria. E proprio quel gas, per la procura, è la causa di tutto. Per
Del Papa, invece, la colpa dell'incidente è da attribuire agli operai. I quattro, lavoravano per conto
di una piccola ditta, che aveva l'appalto per lavori di manutenzione di questo colosso europeo della
raffinazione dei prodotti vegetali. Secondo l'azienda, gli operai che quel giorno stavano lavorando
all'installazione di una passerella per collegare due silos, avrebbero dovuto sapere che le
fiamme ossidriche non potevano essere utilizzate in quell'intervento. E proprio l'uso di un
saldatore sarebbe stata la causa, per la difesa, dello scoppio del silos. I quattro saltarono in aria.
Dilaniati e carbonizzati. Una tragedia che nel novembre del 2006 scosse l'opinione pubblica, è poi
divenuta un vicenda giudiziaria a colpi di perizie….. Dall'altra una perizia richiesta dall'azienda al
tribunale civile, e affidata ad un consulente locale che riscontra come causa dell'incidente l'uso del
saldatore. In quest'ultima perizia si sostiene che pur in presenza del gas esplosivo, se non ci fosse
stato l'innesco della fiamma, lo scoppio non si sarebbe mai prodotto. Un errore, scrive il perito,
commesso dagli operai "per fretta e stanchezza".
Fulminato dalle esalazioni di acido solforico il primo lavoratore, forse senza
autorespiratore. Vittime anche i compagni scesi per aiutarlo. Un quinto in gravi condizioni
Molfetta, strage in un'autocisterna
Quattro operai morti intossicati
3 marzo 2008
La dinamica dell’incidente. Il comandante provinciale dei vigili del fuoco,
Giovanni Micunco, ha ricostruito la dinamica dell'incidente. Una pompa d'acqua
stava lavando l'interno della cisterna. Un primo operaio si è affacciato dal passo
d'uomo per accertarsi come stava andando il lavoro. Investito da un'esalazione
letale di acido solforico sprigionato dalla reazione zolfo e acqua, l'operaio è caduto
nella cisterna. L'autista del veicolo e un altro operaio non hanno perso tempo e si
sono calati nel tentativo di soccorrere il compagno di lavoro ma anche loro sono
stati vittime dell'acido solforico. Qualcuno ha chiamato il titolare dell'azienda che
era a casa e lui, mentre ancora in auto correva verso il capannone, ha telefonato
al 118. Ma quando sono arrivati i pompieri, anche Vincenzo Altomare era disteso
sul fondo dell'autocisterna.
3 agosto 2008, conclusione dell’indagine: Sono stati i vapori di acido solfidrico la
causa della morte a catena dei quattro operai e del titolare della Truck, calatisi
nella cisterna uno dopo l'altro nel tentativo di soccorrersi a vicenda. L'inchiesta
ha stabilito che l'intossicazione mortale per i cinque lavoratori è avvenuta per
l'acido solfidrico, sostanza molto tossica e letale che si sprigiona, per un
processo chimico, quando cisterne che contengono zolfo allo stato liquido vengono
svuotate. I residui di zolfo a contatto con l'aria hanno una reazione chimica che
produce vapori dell'acido solfidrico.
???? forse ci si riferisce alla reazione con il vapore acqueo
ma non c’è solo il rischio dovuto
agli impianti…
 rischio associato al
TRASPORTO di composti chimici
di grande utilizzo nei processi
industriali
Es.
acido solforico, H2SO4
ammoniaca, NH3
acido cloridrico
nitrati di vario tipo, fosfati
Nessun superstite, camion trasportava ammoniaca
Messico: bus contro tir, 38 morti
(ANSA) - CITTA' DEL MESSICO, 17 NOV 00 - Una cisterna carica di
ammoniaca si e' scontrata con un autobus passeggeri in Messico,
causando la morte di 38 persone. L'incidente e' avvenuto nella regione
di Sinaloa, nel Nord-Ovest del Paese. I freni della cisterna non
avrebbero funzionato e l'automezzo si sarebbe scontrato con l'autobus,
finito poi in uno strapiombo profondo una ventina di metri. Tutti i
viaggiatori a bordo dell'autobus sono morti, alcuni per l'impatto altri per
le esalazioni.
© Ansa
23 aprile 2004
PECHINO - La Corea del Nord chiede aiuto alla Croce Rossa.
Dalla Cina sono già partiti alcuni convogli che stanno
raggiungendo il confine tra Cina e Corea del Nord dove ieri, nei
pressi della città di Ryongchong, due treni carichi di prodotti
petroliferi sono esposi mentre transitavano sui binari. Una fuga di
nitrato di ammonio sarebbe all'origine dell'esplosione. Il
bilancio, tra morti e feriti, è fermo a tremila persone, ma non c'è
ancora nulla di ufficiale.
17 luglio 2007: UCRAINA, DERAGLIA TRENO CARICO DI
FOSFORO
KIEV - Una ventina di persone sono rimaste intossicate e oltre
800 sono state evacuate in seguito al deragliamento e
all'incendio in Ucraina di un treno merci diretto in Polonia con
un carico di fosforo giallo, che ha fatto scattare un allarme
chimico nel distretto di Busk, nella regione occidentale di
Leopoli. Il fosforo giallo, utilizzato per la fertilizzazione, è
ritenuto una sostanza tossica di prima categoria e può avere
effetti letali in una concentrazione di un decimo di grammo. La
sostanza, che si incendia facilmente producendo un gas
tossico, intacca le ossa umane e il cervello e può produrre
necrosi del fegato. Il treno merci, composto da 58 carri di cui 15
contenenti fosforo giallo, è deragliato per causa ancora da
accertare tra Krasnoye e Ozhidov, mentre viaggiava da
Dzhambul, in Kazakhstan, verso Kleksa, in Polonia.
Fonte: ANSA.it
21 agosto 2008: AUTOCARRO SPOLETINO SI RIBALTA A MAGIONE,
TRASPORTAVA SOSTANZE PERICOLOSE
E' terminato soltanto alle 4 di questa mattina il recupero dei serbatoi di pentafloruro
di fosforo che facevano parte del carico perso da un autocarro partito da Spoleto ieri
pomeriggio e diretto a Savona. L'assenza di pioggia e di corsi d'acqua nei pressi ha
evitato, almeno apparentemente, l'inquinamento del terreno. Sono comunque ancora
in corso le operazioni di bonifica della scarpata sottostante la strada, dove il mezzo
pesante è finito in seguito all'incidente. I soccorritori hanno dovuto fare i conti con la
delicata situazione che si è venuta a creare. Anche se l'incidente è avvenuto intorno
alle 16, infatti, l'autocarro è stato recuperato soltanto un paio d'ore fa, con l'ausilio di
due autogru. Proseguono invece - e continueranno presumibilmente per diverse ore
ancora - le operazioni di messa in sicurezza della zona, recuperando i
contenitori di pentafloruro di fosforo, ciascuno del peso di 20 kg. I vigili del
fuoco del comando provinciale di Perugia, coordinati dal comandante Raffaele
Ruggiero, sono intervenuti sul posto con diversi automezzi, tra cui l'apposito
autofurgone che trasporta attrezzature specifiche per intervento in presenza di
sostanze chimiche (Nucleare Biologico Chimico Radiologico). Da Spoleto è
arrivato anche il personale dell'azienda preposto all'invio del pentafloruro di fosforo.
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CORSO DI LAUREA TRIENNALE IN ATTIVITÀ DI PROTEZIONE CIVILE
OBIETTIVI DEL CORSO
Questo corso ha una duplice finalità:
- Corso introduttivo ai concetti base della chimica (e quindi, in quanto tale,
sarà propedeutico ad altri insegnamenti del corso di laurea, fra cui Chimica
Organica, Biochimica, Chimica Ambientale, Igiene e Igiene Ambientale)
- Introduzione ad alcuni aspetti applicativi delle scienze chimiche, che
spaziano dalla chimica della combustione alla chimica dei materiali da
costruzione, dal rischio chimico all’inquinamento atmosferico, dal rischio
radiochimico ai fenomeni della corrosione naturale
A corso terminato dovrai saper padroneggiare alcuni concetti di base
della chimica (come ad esempio il legame chimico, l’equilibrio chimico,
le reazioni acido/base, le reazioni redox) e saper descrivere in termini
chimici alcuni fenomeni naturali o processi industriali e applicati.
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CORSO DI LAUREA TRIENNALE IN ATTIVITÀ DI PROTEZIONE CIVILE
Programma
I modulo: Struttura della materia
Nomenclatura inorganica - Il nucleo ed elementi di radiochimica - Gli
elettroni e le proprietà periodiche – Il legame chimico – Gli stati di
aggregazione e i passaggi di stato – Le soluzioni e le loro proprietà –
Termodinamica
II modulo: Reattività chimica
Le equazioni chimiche – L’equilibrio chimico in sistemi omogenei ed
eterogenei – Gli equilibri acido-base – Le reazioni di ossidoriduzione
– Elettrochimica – Cinetica chimica – Elementi di chimica inorganica –
Brevi cenni sulla chimica del carbonio – Chimica dei materiali
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CORSO DI LAUREA TRIENNALE IN ATTIVITÀ DI PROTEZIONE CIVILE
Libro di testo consigliato
Chimica Generale e Inorganica
Bertani, Clemente, Depaoli et al.
Casa Editrice Ambrosiana
+ Tavola Periodica pieghevole
(ad esempio Edizioni Morelli)
+ fotocopie dei lucidi mostrate a lezione
(distribuite in
forma cartacea o elettronica a lezione; on-line per gli studenti lavoratori)
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CORSO DI LAUREA TRIENNALE IN ATTIVITÀ DI PROTEZIONE CIVILE
Modalità d’esame
- Esame scritto (quesiti chiusi a risposta multipla) + Esame orale
Sia la prova scritta che quella orale vertono su tutto il
programma e devono essere sostenuti nello stesso giorno.
Durante la prova scritta è possibile utilizzare la Tavola Periodica e una
calcolatrice scientifica (e basta!)
-Per gli studenti del primo anno è prevista una prova di accertamento
parziale sulla prima parte del programma (I modulo: Struttura della
Materia). Chi supera la prima prova (votazione ≥ 15) può partecipare
alla seconda prova di accertamento (II modulo: Reattività Chimica).
Viene ammesso all’orale chi ha preso almeno 18 a una delle due prove e
una votazione ≥ 15 nell’altra prova (esempio: con due 15 o due 16 non si
è ammessi). Chi viene ammesso all’orale in questo modo deve sostenere
l’orale entro la sessione di settembre.
I accertamento: fine novembre; II accertamento: fine gennaio
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CHIMICA: scienza che studia la composizione delle varie sostanze costituenti
la materia e le trasformazioni che ciascuna sostanza può subire
Materia: tutto ciò che esiste nell'universo, che occupa spazio e che è
percepibile dai nostri sensi
Sostanza: un dato tipo di materia caratterizzato da ben definite proprietà, la
cui composizione è ben determinata e costante
Energia: attitudine a compiere lavoro che un corpo o un sistema possiede a
causa delle sue caratteristiche
lavoro = forza  spostamento
energia cinetica, potenziale, chimica, termica, radiante ecc.
 legge della conservazione dell'energia
Fenomeno: qualsiasi modificazione osservabile delle proprietà della materia
fenomeni fisici: le sostanze restano inalterate nella loro natura e
conservano la loro composizione subendo solo modificazioni in alcune
loro proprietà
fenomeni chimici: le sostanze subiscono trasformazioni più profonde che
interessano la loro stessa composizione - alcune sostanze scompaiono e
al loro posto se ne formano delle nuove
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materia
omogenee
miscele
sostanze
trasformazione fisica
elementi
composti
trasformazione chimica
Una sostanza è un tipo di materia che
non può essere ulteriormente separato
in altri tipi di sostanze mediante
processi fisici; una sostanza ha
sempre certe determinare proprietà (ad
es. colore, odore, peso specifico,
temperatura di fusione ecc.)
indipendentemente dalla sua origine.
eterogenee
Una miscela è un tipo di materia
che può essere separato per via
fisica in due o più sostanze; una
miscela eterogenea è una miscela
costituita di parti fisiche distinte
ognuna con proprietà differenti;
una miscela omogenea è invece
uniforme nelle sue proprietà e
composizione in ogni parte del
campione.
Un elemento è una sostanza che non può essere
decomposta tramite nessuna reazione chimica in
sostanze più semplici.
 esistono SOLO 109 elementi
Un composto è una sostanza costituita da due o più
elementi uniti da legami chimici; in un composto
puro, qualsiasi sia la sua origine, gli elementi che lo
compongono sono presenti in percentuali fisse.
 esistono milioni di composti
sia di origine naturale che sintetica
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ATOMI …
L'atomo è la più piccola parte di ogni elemento esistente in natura che ne
conserva le caratteristiche chimiche.
Es. Un atomo di ferro ha tutte le proprietà microscopiche
riconducibili all’elemento ferro.
… E MOLECOLE
Si definisce molecola la più piccola unità strutturale di un composto
chimico (non ionico) che può esistere allo stato libero e che ne mantiene le
medesime proprietà chimiche. Le molecole possono essere
monoatomiche, cioè costituite da un solo atomo (è il caso dei cosiddetti
gas nobili) o poliatomiche, cioè costituite da più atomi, uguali o diversi.
L’acqua è un composto che può essere trasformato con opportune
trasformazioni chimiche in ossigeno e idrogeno, che sono gli elementi
che compongono l’acqua. Né l’atomo di ossigeno, né l’atomo di idrogeno
hanno le proprietà dell’acqua (composto). Una molecola di acqua
(composta da ossigeno e idrogeno) ha invece tutte le proprietà
microscopiche riconducibili al composto acqua.
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Esempi di elementi
Esempi di composti
Br2
I2
Hg
S8
Pb
HSO3Cl
Cr
POCl3
acqua H2O
sale da cucina solido
glucosio C6H12O6
Limatura di ferro e polvere di zolfo:
una miscela eterogenea
NaCl
Soluzioni: miscele
omogenee
CuSO4 (solido blu) sciolto in
acqua
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Il linguaggio chimico 1.
I simboli degli elementi
Simboli: sono 'abbreviazioni' per indicare gli elementi:
idrogeno H
(hydrogenium)
ossigeno O
fosforo
P
(phosphorus)
cloro
Cl
sodio
Na (natrium)
la seconda lettera di un simbolo è sempre minuscola !!
Co = cobalto
CO = monossido di carbonio
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Gli elementi in ordine alfabetico…
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…e raggruppati nella TAVOLA PERIODICA
Elementi cerchiati:
simboli da conoscere
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Il linguaggio chimico 2.
Formule: rappresentano le sostanze, siano esse
formate da molecole distinte (e in questo caso la formula
rappresenta anche la molecola indicandoci il numero e la
specie degli atomi che entrano a far parte della molecola
stessa) o siano esse formate da reticoli ionici indefiniti (in
questo caso la formula rappresenta il rapporto numerico
più semplice nel quale gli atomi si trovano nel composto)
nella formula devono quindi essere indicati i simboli degli
elementi che compongono la sostanza e il numero di atomi
di ciascun elemento presenti nella singola molecola
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ESEMPI di SOSTANZE ELEMENTARI e delle loro FORMULE CHIMICHE
Abbiamo visto come gli elementi o sostanze elementari siano formate da un
unico tipo di atomi. Anche per queste sostanze la formula chimica ci dà
informazioni quantitative, in particolare sul numero di atomi che entrano a far
parte delle molecole discrete (se ovviamente quel certo composto ne forma)
es. i gas nobili (He, Ne, Ar) in natura sono presenti come gas monoatomici; di
conseguenza il simbolo è anche la formula che descrive queste sostanze
es. il cloro, l'idrogeno e l'ossigeno gassosi sono costituiti da molecole biatomiche
di formula Cl2, H2, O2; il fosforo esiste in natura come molecola formata
dall’unione di 4 atomi e quindi scriverò P4; lo zolfo esiste in natura come molecola
formata dall’unione di 8 atomi e quindi scriverò S8
NB la formula deve indicare il numero di atomi identici che formano il composto
es. nel caso degli elementi metallici, il simbolo e formula coincidono perché nel
reticolo metallico sono presenti atomi tutti identici (quindi, per esempio, con il
simbolo Fe indico sia un atomo di ferro che un pezzo di ferro metallico)
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ESEMPI di COMPOSTI e delle loro FORMULE CHIMICHE
es. l'acqua è una molecola discreta formata da due atomi di idrogeno e
un atomo di ossigeno la formula è quindi
H2O
es. il cloruro di sodio è costituito da un reticolo ionico in cui ioni sodio
e ioni cloruro occupano posizioni regolari; nel solido per ogni atomo di
sodio è presente un atomo di cloro e la formula è quindi
NaCl
es. la molecola di acido solforico è formata da 2 atomi di idrogeno, un
atomo di zolfo e 4 atomi di ossigeno; la formula è quindi
H2SO4
un composto chimico è caratterizzato
dalla sua formula e/o dal suo nome
NOMENCLATURA CHIMICA
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Iniziamo a familiarizzare con la Tavola Periodica degli elementi:
la disposizione degli elementi nella Tavola Periodica non è casuale…
 le colonne vengono
dette GRUPPI; gli elementi
di un gruppo hanno
proprietà simili
 le righe vengono dette
PERIODI; le proprietà
degli elementi variano in
maniera graduale mano a
mano che mi sposto lungo
un periodo da sinistra a
destra
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Iniziamo a familiarizzare con la Tavola Periodica degli elementi:
In base alle loro
proprietà chimiche
e fisiche gli
elementi si
distinguono in
metalli (riquadri
beige), non metalli
(azzurro),
metalloidi o
semimetalli
(grigio-verde)
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Iniziamo a familiarizzare con la Tavola Periodica degli elementi:
Metalli: ¾ degli elementi
- solidi a temperatura
ambiente (eccetto il
mercurio, Hg, che è
liquido)
- hanno superfici
lucenti, sono malleabili
e duttili
- buoni conduttori di
calore ed elettricità
- perdono facilmente
elettroni esterni per
formare ioni positivi
detti cationi
- con l’ossigeno
formano ossidi basici
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Iniziamo a familiarizzare con la Tavola Periodica degli elementi:
Non Metalli: sono solo
17 elementi e si trovano
in alto a destra
- spesso gassosi a
temperatura ambiente
- quelli solidi (C, P, S, I)
non sono affatto duttili
- cattivi conduttori di
calore ed elettricità
- acquistano facilmente
elettroni per formare
ioni negativi detti anioni
- con l’ossigeno
formano ossidi acidi
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Iniziamo a familiarizzare con la Tavola Periodica degli elementi:
Semimetalli: sono gli
elementi lungo la
diagonale che divide
metalli e non metalli
- hanno proprietà
intermedie fra quelle dei
metalli e dei non metalli
- sono semiconduttori
Nomenclatura: il nome delle sostanze elementari
Il nome corrente delle sostanze è quello di uso
comune (per es. è anche il nome commerciale)
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Nomenclatura: il nome dei composti
Numero di ossidazione
La trattazione del legame chimico (che affronteremo insieme più avanti) ha
messo in evidenza che un atomo legandosi ad altri atomi modifica la propria
struttura elettronica. L’atomo assume una configurazione elettronica diversa
da quella che aveva prima di formare legami, o per acquisto o per perdita di
uno o più elettroni (legame ionico) o per condivisione, molto spesso
asimmetrica, di coppie di elettroni (legame covalente e covalente-polare).
… parleremo estesamente di configurazione elettronica e legame chimico più avanti
nel corso…
La carica che assume effettivamente o formalmente l'atomo,
in seguito a tale modificazione, è detta
stato di ossidazione o numero di ossidazione,
indicato brevemente con n.ox. oppure n.o.
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Regole per determinare il numero di ossidazione
1) per atomi di una qualsiasi specie chimica allo stato elementare
n.ox.=0
2) per gli elementi del gruppo I (metalli alcalini) n.ox.=+1
3) per gli elementi del gruppo II (metalli alcalino terrosi) n.ox.=+2
4) nei suoi composti, H ha n.ox.=+1, negli idruri dei metalli n.ox.=-1
5) nei suoi composti, O ha n.ox.=-2
6) per qualsiasi elemento allo stato di ione monoatomico n.ox=carica
dello ione
7) la somma degli n.ox. degli elementi presenti in una molecola neutra è
uguale a zero; in uno ione poliatomico coincide con la carica dello ione
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Nomenclatura delle sostanze inorganiche
Dai nomi degli elementi si ricavano le radici da usare per formare i nomi
dei relativi composti
es.
nome dell’elemento
radice
nome del composto
ferro
ferr-
ossido ferr-oso
cloruro ferr-ico
iodio
iod-
iod-uro di piombo
iod-ato di potassio
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Nomenclatura delle sostanze inorganiche
Eccezioni:
nome dell’elemento
radice
esempi di composto
es.
azoto (N)
nitr-
zolfo (S)
solforsolffosforfosfarseniarsenmanganstannaur-
acido nitr-oso
acido nitr-ico
acido solfor-ico
solf-ato di potassio
acido fosfor-ico
fosf-ato di sodio
arseni-ato di sodio
acido arsen-ico
mangan-ato di potassio
idrato stann-oso
cloruro aur-ico
fosforo (P)
arsenico (As)
manganese (Mn)
stagno (Sn)
oro (Au)
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Nomenclatura delle sostanze inorganiche
OSSIDI
metalli+ossigeno  ossidi basici
nonmetalli+ossigeno  ossidi acidi o anidridi
Alla parola ossido o anidride si fa seguire un attributo formato dalla
radice dell’elemento che si è combinato con l’ossigeno e dal suffisso
-oso
se il composto è formato dall’elemento nel suo numero di
ossidazione più basso
-ico
se il composto è formato dall’elemento nel suo numero di
ossidazione più alto
Nel caso in cui l’elemento può assumere un unico numero di ossidazione, si
usa il suffisso -ico o semplicemente si usa la preposizione di.
Es.
il ferro ha numeri di ossidazione +2 e +3
FeO ossido ferroso Fe2O3 ossido ferrico
Chimica Generale
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Nel caso in cui l’elemento possa assumere più di due numeri di ossidazione
si ricorre anche all’uso di prefissi
ipo-
per-
-oso
-oso
-ico
-ico
numero di ossidazione più piccolo
numero di ossidazione più grande
esempio:
Cl
n.ox.=+1
n.ox.=+3
n.ox.=+5
n.ox.=+7
Cl2O
Cl2O3
Cl2O5
Cl2O7
anidride
anidride
anidride
anidride
ipoclorosa
clorosa
clorica
perclorica
n.ox.
crescente
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Una nomenclatura alternativa fa uso dei prefissi mono-, bi-, tri-, tetra-, pentaper indicare il contenuto di ossigeno nella molecola
Es.
V2O5
OsO4
PbO2
Fe2O3
pent-ossido di divanadio
tetr-ossido di osmio
bi-ossido di piombo
sesqui-ossido di ferro sesqui indica un rapporto 2 a 3
La nomenclatura più moderna riporta semplicemente il numero di ossidazione
espresso con un numero romano fra parentesi
Es.
FeO
Fe2O3
PbO
PbO2
ossido di ferro(II)
ossido di ferro(III)
ossido di piombo(II)
ossido di piombo(IV)
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Nomenclatura delle sostanze inorganiche
IDROSSIDI o IDRATI
ossidi dei metalli (ossidi basici) + acqua  idrossidi
La nomenclatura segue quella degli ossidi corrispondenti, dove si
sostituisce al termine ossido il termine idrato o idrossido
Es.
Na2O
+
H2O
ossido di sodio

Na(OH)
idrossido di sodio
FeO
+
H2O 
ossido ferroso
Fe2O3
+ H2O 
ossido ferrico
Fe(OH)2
idrossido ferroso
Fe(OH)3
idrossido ferrico
se all’idrossido del
metallo tolgo
tutti gli ioni OH- mi
resta uno ione positivo
con tante cariche
quante erano gli OHiniziali; tale ione
prende il nome in base
alla carica che
coincide con il n.ox.
Fe2+ ione ferroso
Fe3+ ione ferrico
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Nomenclatura delle sostanze inorganiche
ACIDI OSSIGENATI o OSSIACIDI
ossidi dei nonmetalli (anidridi) + acqua  ossiacidi
Al nome acido sono associati gli stessi prefissi e suffissi associati
all’anidride da cui deriva
Es.
CO2
+
H2O 
anidride carbonica
H2CO3
acido carbonico
SO2
+
H2O 
anidride solforosa
SO3
+
H2O 
anidride solforica
H2SO3
acido solforoso
H2SO4
acido solforico
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Nomenclatura delle sostanze inorganiche
ACIDI OSSIGENATI o OSSIACIDI
ossidi dei nonmetalli (anidridi) + acqua  ossiacidi
Es.
Cl2O + H2O  H2Cl2O2
anidride ipoclorosa
Cl2O3 + H2O  H2Cl2O4
anidride clorosa
Cl2O5 + H2O  H2Cl2O6
anidride clorica
Cl2O7 + H2O  H2Cl2O8
anidride perclorica
 2 HClO
acido ipocloroso
 2 HClO2
acido cloroso
 2 HClO3
acido clorico
 2 HClO4
acido perclorico
Gli ossiacidi sono composti ternari, contengono cioè
tre elementi: idrogeno, ossigeno e un nonmetallo
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Nomenclatura delle sostanze inorganiche
IDRACIDI
Composti binari dalle caratteristiche acide contenenti idrogeno e un non metallo
Il nome si forma con il suffisso -idrico
1)
2)
3)
4)
HF
HCl
HBr
HI
acido fluor-idrico
acido clor-idrico
acido brom-idrico
acido iod-idrico
5)
6)
H2S
HCN
acido solf-idrico
acido cian-idrico
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Nomenclatura delle sostanze inorganiche
I RADICALI ACIDI o ANIONI (ioni negativi) DEGLI ACIDI
ciò che resta di un acido dopo aver tolto gli ioni idrogeno
-oso  –ito; -ico  –ato; –idrico  -uro
Es.
HCl

acido clor-idrico
Clione clor-uro
H2SO4

acido solfor-ico
SO4
ione solf-ato
HClO4

acido per-clor-ico
ClO4ione per-clor-ato
HCN

acido cian-idrico
CNione cian-uro
=
lo ione reca una carica
negativa per ogni ione
idrogeno, H+, perso
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Nomenclatura delle sostanze inorganiche
La perdita parziale di ioni idrogeno da parte di acidi che possono
perdere due o più ioni idrogeno dà luogo alla formazione di anioni che
hanno ancora caratteristiche acide
Es.
H2SO4
 HSO4
acido solfor-ico
ione idrogeno-solf-ato
o bi-solf-ato
SO4=
ione solf-ato
H2CO3
 HCO3
CO3=
acido carbon-ico
ione idrogeno-carbon-ato ione carbon-ato
o bi-carbon-ato
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Nomenclatura delle sostanze inorganiche
SALI
ACIDO + IDROSSIDO  SALE + acqua
il nome del sale derivaSO
da4=quello del radicale acido seguito all’aggettivo
derivante dal nome
dell’idrossido
ione
solfato
Es.
FeSO4
solfato ferroso
Fe(OH)2 + H2SO4  FeSO4 + H2O
2+
Fe idrossido ferroso + acido solforico  solfato ferroso
ione ferroso
Es.
NaCl
cloruro di sodio
NaOH + HCl  NaCl + H2O
idrossido di sodio + acido cloridrico  cloruro di sodio
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Nomenclatura delle sostanze inorganiche
IDRURI
Composti binari metalli+idrogeno
LiH idruro di litio
FeH3 idruro ferrico
AlH3 idruro di alluminio
unici composti in cui n.ox. di idrogeno è -1
COMPOSTI CON NOMI PARTICOLARI
H2O acqua
CH4 metano
NH3 ammoniaca
PH3 fosfina
SiH4 silano
NH4+ ione ammonio
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Nomenclatura delle sostanze inorganiche: schema riassuntivo
METALLI
Na
Ca
Fe
+ O2
OSSIDI BASICI
+ ½ O2 → Na2O
+ O2 →
CaO
+ 3/2 O2 → Fe2O3
+ H2O
IDROSSIDI
(o BASI)
+ H2O → 2 NaOH
+ H2O → Ca(OH)2
+ 6 H2O → 2 Fe(OH)3
SALI + H2O
NaOH + H2CO3 →
Na2CO3 + H2O
carbonato di sodio
NON METALLI
+ O2
C
+ O2
→
2 P + 5/2 O2 →
S
+ 3/2 O2 →
OSSIDI ACIDI
CO2
P2O5
SO3
OSSIACIDI
3 Ca(OH)2 + 2 H3PO4 →
Ca3(PO4)2 + H2O
fosfato di calcio
+ H2O → H2CO3
+ 3 H2O → 2 H3PO4
+ H2O → H2SO4
2 Fe(OH)3 + 3 H2SO4 →
Fe2(SO4)3 + H2O
solfato ferrico
+ H2O
Esempi
Esempi
Esempi
Esempi
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VERIFICA LA TUA PREPARAZIONE
Dopo lo studio di questa unità dovrai essere in grado di:
• definire i campi di studio ed applicazione della chimica;
• conoscere gli attributi essenziali della materia e definire l'energia;
• classificare i fenomeni in fisici e chimici
• riconoscere le miscele omogenee ed eterogenee;
• comprendere il concetto di sostanza
• usare in modo corretto i termini "elemento" e "composto“
• riconoscere i simboli degli elementi
• comprendere il significato delle formule chimiche e la loro relazione
con la composizione delle sostanze
• definire il numero di ossidazione e conoscere i criteri per la sua
attribuzione
• riconoscere alcuni tipi di composti inorganici (ossidi, anidridi, idrossidi,
acidi e sali) e riuscire ad attribuire loro un nome
• ricavare la formula dal nome di un composto inorganico e viceversa
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