Curs 2 CG_sem. I

7/23/2019 Curs 2 CG_sem. I

http://slidepdf.com/reader/full/curs-2-cgsem-i 1/17

1

LEGILE FUNDAMENTALE ALE CHIMIEI

CHIMIE: CURS 2

Legile fundamentale ale chimiei = relaţii matematice ce exprimăraporturi cantitative dintre masele, volumele şi concentraţiilereactanţilor şi produşilor de reacţie şi factorii fizici externi

(temperatură, presiune, cantitate de energie etc.)1. LEGILE COMBINĂRII CHIMICE (PONDERALE)- Legea conservării masei substanţelor (Lomonosov – Lavoisier);- Legea proporţiilor definite sau legea constanţei compoziţiei (Proust);- Legea proporţiilor multiple (Dalton);

- Legea proporţiilor echivalente sau legea echivalenţilor chimici(Richter).

2. LEGILE VOLUMICE (LEGILE DE VOLUM)- Legea volumelor constante (Guy – Lussac);- Legea lui Avogadro

7/23/2019 Curs 2 CG_sem. I


2

Enunțurile legii:

•Lomonosov (1748) - în schimbările ce se produc în natură, atât cât se ia de laun corp se adaugă la alt corp;•Lavoi sier (1777) - greutatea elementelor chimice înainte de combinare esteegală cu greutatea substanțelor formate prin combinare;

•Enunt actual: suma maselor substantelor care intra intr-o reactie chimicaeste egală cu suma maselor substanțelor care rezultă din acea reacție

sausuma maselor reactanților este egală cu suma maselor produșilor de reacție.

Ex.56g Fe+32g S = 88g FeS2g H + 16g O = 18g H2O

Enun țu l în con tex t energ etic (caz particular al legii formulată de Lavoisier) -“în natură nimic nu se pierde, nimic nu se câștigă, ci totul se transformă“.

Efectul pract ic al legii: permite constituirea ecuațiilor chimice care suntmodul de reprezentare cantitativă și calitativă a reacțiilor chimice.

I. Legea conservarii masei (M.V. Lomonosov 1748, L.A. Lavoisier 1748)

7/23/2019 Curs 2 CG_sem. I


3

II. Legea proporţiilor definite (constanţei compoziţiei)(Joseph Louis Proust, 1799)

Combinarea elementelor chimice ce formează o substanţă, are loc dupăanumite reguli. Indiferent de proporţia dintre componentele unui amestec degaze, ele reacţionează întotdeauna în raport de volume (cantităţi strictdeterminate), pentru a forma aceeaşi substanţă.Exemplu:- hidrogenul şi oxigenul pentru formarea apei:

2 vol. H2 + 1 vol. O2 (raport 2:1)

- hidrogenul şi clorul pentru formarea acidului clorhidric:1 vol. H2 + 1 vol. Cl2 (raport 1:1)

H2 +Cl2 → 2 HCl sau 2NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2HClindiferent de calea de obtinere, raportul masic (in greutate) de combinare esteacelasi H:Cl adica 1:35,5

Enunt: „Orice com pu s ch im ic con ine tot deauna acelea i elemente comb inate în acelea i pr op or ii de masă” .

7/23/2019 Curs 2 CG_sem. I


4

III. Legea proporţiilor multiple (John Dalton, 1804)

Dacă două subst an te s imp l e reac ti onează s i rezu lt ă mai mu lt e comb inat ii ch im ice, atunc i masele diferi te ale uneia din tre acestea , care corespun d un ei mase const ant e a celeilalt e , se află în tre ele în rapoarte de num ere în treg i .

Exemplu oxizii azotului:N2O raport de masă N:O = 28:16 sau 14: 1x8NO raport de masă N:O = 14:16 sau 14: 2x8N2O3 raport de masă N:O = 28:48 sau 14: 3x8NO2 raport de masă N:O = 14:32 sau 14: 4x8N2O5 raport de masă N:O = 28:80 sau 14: 5x8

Aceeaşi cantitate de azot (14 g) se combină cu cantităti variabile de oxigenpentru a rezulta oxizii azotului.Cantitătile de oxigen sunt multiplii simpli ai unei cantităti de oxigen (8 g).

7/23/2019 Curs 2 CG_sem. I


5

IV. Legea proporţiilor echivalente (J.B. Richter 1802, E. Wenczel 1791)

Legea ce sta la baza reacti i lor ch im ice este faptul ca reacti i le chim ice

decurg de la ech ivalen t la ech ivalen t sau

Un echivalent dintr -o substanta in locuieste un echivalent al alte i substante.

In reactia Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu

28 g Fe vor inlocui 31,8 g Cu→ echivalentii chimici pentru Fe si Cu

Enuntul legii: substan tele react io neazâ în tre ele în rapoarte de masăpro po rtio nale cu ech ivalenti i lor .

Consecinta legilor proportiilor este notiunea de echivalent:- echivalent chimic, numărul care arată cantitatea în grame dintr-osubstantă simplă, care înlocuieşte în combinatii chimice 1,008 g hidrogensau 8 g oxigen, sau un echivalent al oricărei substante;

- ech ivalen t gr am (echiv.g sau val), cantitatea de substantă (exprimată în

grame) numeric egală cu echivalentul chimic.

7/23/2019 Curs 2 CG_sem. I


6

I. Legea volumelor constante (Gay-Lussac)Volumele a două gaze care se pot combina pentru a forma un compus definit,

măsurate la aceeaşi temperatură şi la aceeaşi presiune, se găsesc între ele într-un raport simplu.

2. Legile volumice (de volum)

II . Legea lui Avo gadro-Am pere :Volume egale de gaze, la aceeaşi temperatură şi la aceeaşi presiune, conţinacelaşi număr de molecule, N.A. = 6,023.1023 molecule.

Volum ul molar - volumul ocupat de 1 mol de gaz în condiţii de temperatură şipresiune dată.Volumul molar al oricărui gaz, la temperatura 00 C şi presiunea 1atm = 22,414 L.

7/23/2019 Curs 2 CG_sem. I


7

Legile gazelor. Ecuaţiile de stare ale gazului ideal

*α, β – coeficienţi de dilatare liniară

Constanta generală a gazelor în diferite unităţi

7/23/2019 Curs 2 CG_sem. I


8

DIFERITE UNITĂŢI DE MĂSURĂ PENTRU PRESIUNE

SCĂRI DE TEMPERATURĂ

7/23/2019 Curs 2 CG_sem. I


9

Atom. Masă atomică. Număr atomic

Atomu l - cea mai mică particulă dintr-o substanţă, indivizibilă prin procedeechimice, dar divizibilă prin procedee fizice.

Masa atomică relat ivă (A r ) - numărul care arată de câte ori masa unui atomeste mai mare decât a 12-a parte din izotopul .

Masa atomică abso lu tă (A) se exprimă în kg/atom:A = Ar (u/atom) x 1,66 x10-27 (kg/u)

Num ăr atom ic (Z) (număr de ordine sau sarcină nucleară)numărul protonilor din nucleu = numărul electronilor din învelişul electronic.

C 12

6

7/23/2019 Curs 2 CG_sem. I


10

Moleculă. Masă moleculară relativă. Masă moleculară absolută

Molecula – cea mai mică particulă dintr-o substanţă, care poate exista în

stare liberă şi care păstrează toate proprietăţile chimice ale substanţelor respective.

Moleculele pot fi:- monoatomice: Ne, Ar, Kr, Xe, He, Rn…..- biatomice: H2, O2, N2, Cl2......- poliatomice: P4, S8……- polielementare: H2SO4, Ca(OH)2......

Masa mo lara (molecu lară) relat ivă (Mr ) – mărimea care arată de câte orimasa moleculei este mai mare decât unitatea atomică de masă (u.a.m.).Nu are dimensiuni. La efectuarea calculelor care nu necesită o precizie înaltă valoarea fracţionată a masei atomice relative se rotunjeşte.

Masa molara (molecu lară) abso lută se exprimă în kg/moleculă şi se obţine înmulţind masa moleculară relativă cu 1,66∙10-27 kg.

În practică se utilizează masa molară (moleculară) relativă.

7/23/2019 Curs 2 CG_sem. I


11

7/23/2019 Curs 2 CG_sem. I


12

Substanţă. Masă molară. Mol

Substan ă – porţiunea de materie omogenă, de compoziţie bine determinatăşi constantă.Exemplu: sare de bucătărie, acid sulfuric, neon etc.

Masă molară (M) – masa unui mol de substanţă în stare de atomi sau demolecule. Este egală numeric cu masa atomică, respectiv cu masa

moleculară şi se exprimă în g/mol.Exemplu: MNH4SCN = 76,13 g/mol.

Mol – cantitatea de substanţă care conţine 6,023∙1023 particule (atomi,molecule, ioni).Exemplu: 1 mol de Al2O3 = 102 g;

1 mol CuSO4= 160 g

7/23/2019 Curs 2 CG_sem. I


13

Elemente de structură a atomilor

Atom (greaca) = “ce nu poate fi taiat”

Proprietăţi:• 10-10 m• particulă materială;• invizibilă;• în continuă mișcare;• divizibilă prin procedee fizice;

atom = nucleu (protoni + neutroni) + învelişul electronic• neutră din punct de vedere electric;• participă efectiv la reacţiile chimice.

7/23/2019 Curs 2 CG_sem. I


14

NUCLEU ATOMIC• Zona centrala a atomului in care este concentrata aproape toata masaatomului,

• dimensiuni reduse (10-14

– 10-15

m),• încărcată pozitiv din punct de vedere electric (+ Ze);• format de nucleoni (protoni si neutroni).

ÎNVELIS ELECTRONIC• spatiul din jurul nucleului atomic, în care se găsesc electronii unui atom;are sarcina negativă (– Ze) asigurând neutralitatea atomului per ansamblu

PROTON• particulă din nucleul atomic cu masa relativa 1 si sarcina relativă +1

NEUTRON

• particulă din nucleul atomic având masa relativă 1 si neutră din punct devedere electric

ELECTRON• particulă cu masa relativă zero si sarcina relativă = -1

p1

1

n1

0

e0

1

7/23/2019 Curs 2 CG_sem. I


15

DE REŢINUTParticula Simbol Sarcina ,C Masa, kg

Proton

Neutron

Electron

p1

1

n1

0

e0

1

19106,1

19106,1

271067,1

271067,1

311011,9

0

7/23/2019 Curs 2 CG_sem. I


16

NUMĂR ATOMIC, Z• numărul protonilor din nucleul unui atom sau sarcina nucleară; numărul

electronilor din învelişul electronic al atomului;• numit şi număr de ordine, indicând pozitia elementului în sistemul periodic.

NUMĂR DE MASĂ, A• suma dintre numărul protonilor din nucleul unui atom (Z) şi numărul neutronilor din nucleu (N), numărul de nucleoni: A = Z + N

IZOTOPI• specii de atomi ai aceluiaşi element chimic, care au acelaşi număr de protoni(acelaşi Z) şi număr diferit de neutroni (A diferit):• hidrogenul 3 izotopi: 1H (protiu), 2H (deuteriu), 3H (tritiu)• carbonul doi izotopi naturali stabili: 12C (98,89%), 13C (1,11%), și unradioizotop natural (instabil), 14C.

În 1961, Uniunea Internațională de Chimie Pură și Aplicată a adoptat izotopul12C ca bază pentru greutățile atomice.14C are un timp de înjumătățire 5730 ani; folosit pentru datarea materialelor pebază de carbon.

7/23/2019 Curs 2 CG_sem. I


17

Oxigenul 13 izotopi cunoscuti: , 3 naturali.OO 24

8

12

8

Curs 2 CG_sem. I

Documents

Transcript of Curs 2 CG_sem. I