STATI DI AGGREGAZIONE

SOLIDO → HA FORMA E VOLUME PROPRIO

LIQUIDI → NON HA FORMA PROPRIA

HA VOLUME PROPRIO

GAS → NON HA NE’ FORMA NE’ VOLUME PROPRI

FORZE INTERMOLECOLARI

Solidi > liquidi >> gas ≈ 0

Gas reali> gas ideali =0

STATO GASSOSO

- BASSA DENSITA’ (ELEVATO VOLUME MOLARE)

↓- ASSENZA DI FORZE INTERMOLECOLARI

- COMPRIMIBILITA’

- MISCIBILITA’ TOTALE

- ESERCITA UNA PRESSIONE

Parametri che definiscono lo stato di un gas:

- Volume V (litri = dm3)

- Pressione P= F/s Pa =N/m2

atmosfere 1atm = 101,3 KPa

torr (mmHg) 1 atm = 760 torr

-Numero di moli n

-Temperatura T °C 1°C = 1K

K TK = T°C + 273,15

LEGGI DEI GAS

Legge di Boyle T= costante (isoterma)

PV = costante P1V1=P2V2

V

P

V

T

P

T

PV=nRT R= 0,0821 atm.l.K-1=8,31J.K-1 P0 V0 = P1 V1

T(K) = t(°C)+273,15 T0 T1

Leggi di Gay-Lussac

P= costante (isobara) V = costante (isocora)

V1 = T1 V0 = V1 P1 = T1 P0 = P1

V0 T0 T0 T P0 T0 T0 T1

PRINCIPIO DI AVOGADRO

PV = nRT R= 0,0821 atm x l/K

V=? P= 1,0 atm T= 25°C = 298K n= 1mol

V= nRT = 1x 0,0821 x 298 = 24,4 lP 1

d = g g = n.PM PV =nRT n = PV V RT

d = PM.n = PM P P, T = cost d∼PMV RT

dA = PMAP dB = PMBP dA = PMART RT dB PMB

H2 d = 2/24,4 = 0,0817 g/l

N2 d = 28/24,4 = 1,14 g/l

MISCELE DI GAS

Ptot = PA + PB + PC +…..= ΣiPi

↑ ↑pressione pressionitotale parziali

PA = nART/V

PB = nBRT/V

Ptot = ntotRT/V

PA_= nART/V = nA = xA← frazione molare PA = xA.Ptot

Ptot ntotRT/V ntot

xA + xB + xC +…..= Σixi = Σi(ni/ntot) = 1

Ptot = PA + PB + PC +…..= xA.Ptot+ xB

.Ptot + xC.Ptot +…..=

Ptot (xA + xB + xC +…..) = Ptot Σixi = Ptot

Vtot = VA + VB + VC +…..= ΣiPi

↑ volumi parziali

VA/Vtot = nA/ntot = xA

VA = nART/P

Vtot = ntotRT/P

GAS IDEALE

(alta T, bassa P)

- Molecole puntiformi

-Assenza di interazioni

TEORIA CINETICA DEI GAS

-Moto caotico

-Urti elastici

-Energia cinetica = energia termica

EK = ½ mv2

____ ___

EK = ½ mv2 = 3/2 kT_ ____ ________v = √ <v2> = √(3 kT/m)

____

EK = Energia cinetica media_v = velocità media

k = costante di Boltzmannk=R/NA = 1,38 x10-23 J/K

fraz

ione di m

olecole ∆

N/N

Energia

T1

T2

T2>T1

STATO SOLIDO

-FORMA PROPRIA E VOLUME PROPRIO

-RIPETIZIONE IN 3D DI UNA STESSA UNITA’

→ CELLA ELEMENTARE

↓STRUTTURA PERIODICA → RETICOLO CRISTALLINO

↓ENERGIA RETICOLARE

-ORDINE A LUNGO RAGGIO

AMORFI → VETRI

SOLIDI IONICI

COVALENTI

MOLECOLARI (Van der Waals)

METALLICI

SOLIDI IONICI

IONI + e – tenuti insieme da INTERAZIONI COULOMBIANE

→ ENERGIA RETICOLARE

LEGAME IONICO

Ioni positivi (cationi) → elementi aventi basso I (metalli)

Ioni negativi (anioni) → elementi aventi alta Ae (non metalli)

+ - + - + -

+ - + - + -

+-+-+-

+-+-+-- Alto p.f.

- Fragilità

- Isolanti

- Conduttori se fusi

- Solubili in H2O → soluzioni conduttrici

+-+-

+ - + -

+ - + - + -

+

-

+-

+ -

+

-

+-

-+

-

+-

+

-

+-

+

-

+

+ -

+-

+-

+-

+-

+-

SOLIDI COVALENTI

IL SOLIDO E’ COME UN’UNICA GRANDE MOLECOLA TENUTA

INSIEME DA INTERAZIONI COVALENTI

Es. C, SiO2 Alto pf, durezza, isolanti

C: diamante

Ibridazione sp3

C: grafite

Ibridazione sp2

SOLIDI MOLECOLARI

O

H H

O

H H

O

H H

O

H H

O

H H

O

H H

O

H HO

H H

MOLECOLE TENUTE INSIEME DA:

- FORZE DI VAN DER WAALS

- LEGAME IDROGENO

- Es. H2O, I2, CO2,

composti organici etc.

Basso pf

isolanti

SOLIDI METALLICI

+ + + +

+ + + +

+ + + +e-e-e-

e- e- e-RETICOLO CRISTALLINO

→ IONI METALLICI

ELETTRONI DI VALENZA

→MARE DI FERMI

→ LEGAME METALLICO

CONDUCIBILITA’

-ELETTRICA

-TERMICA

Alto pf

MALLEABILITA’,

DUTTILITA’

Leggi di Ohm

V= R.I R = ρ l

S

ρ = ρ0(1+αT)

LIQUIDI

- Volume proprio, forma non propria

- Densità

- Ordine a corto raggio

- Disordine a lungo raggio

- Poco comprimibili

- Isotropia

- Tensione di vapore

Volume liquidi < Volume gas

- Molecole libere di muoversi

- Forze intermolecolari ≠0

Liquido-vapore → evaporazione

∆Hev → entalpia (calore latente) di evaporazione

P = P0.e

-∆Hev

RT

LIQUIDO

GASSOLIDO

FUSI

ON

ESO

LID

IFIC

AZ.

EVAPO

RAZIO

NE

CONDEN

SAZ

SUBLIMAZIONE

SUBLIMAZIONE

PASSAGGI DI STATO

∆Hsol = - ∆Hfus

∆Hcond = - ∆Hev

T

Q

Teb

Tfus

∆Hfus ∆Heb

solido

liquido

gas

CURVE DI RISCALDAMENTO

DIAGRAMMI DI STATO

T(°C)

P(m

mHg)

solido

liquido

vapore4,58

H2O

T(°C)P(atm

)

solido

liquido

vapore5,1

CO2