Chimica fisica
Appunti e dispense di chimica fisica
La chimica-fisica è quella branca della chimica che interpreta le proprietà e il comportamento dei sistemi chimici mediante l'applicazione delle leggi fisiche.
I mezzi di indagine della chimica fisica sono sia teorici sia sperimentali.
Il campo oggetto di queste indagini si può dividere in tre parti:
- lo studio della struttura degli atomi e delle molecole (struttura atomica e molecolare);
- lo studio dei sistemi macroscopici (termodinamica e cinetica chimica);
- lo studio delle leggi che permettono di dedurre dalla conoscenza delle proprietà atomiche e molecolari il comportamento dei sistemi macroscopici (strutturistica delle fasi e termodinamica statistica).
Sono molteplici dunque i campi oggetto di studio della chimica fisica; essi spaziano dalla termodinamica (che studia i sistemi chimici in equilibrio) alla cinetica chimica (che invece studia i sistemi chimici non in equilibrio che si evolvono verso tale condizione) alla elettrochimica, allo studio della struttura di atomi e molecole (sia da un punto di vista teorico che sperimentale), ecc.
In questa sezione del sito vengono forniti appunti e dispense di chimica fisica.
Gli appunti sono online, gratuiti e a disposizione di tutti gli studenti.
1. La materia e le sue trasformazioni
- atomo
- nuclide
- molecola
- molecole biatomiche
- ione
- leggi ponderali
- legge di Lavoisier
- legge di Proust
- legge delle proporzioni multiple
- modello atomico di Dalton
2. La struttura dell'atomo
- protone
- neutrone
- elettrone
- struttura atomica
- modelli atomici di Thomson e Rutherford
- numero atomico e numero di massa
- isotopi
- nucleoni
- carica elettrica
- radioattività
- curie
- roentgen
- energia nucleare
- fissione nucleare
- fusione nucleare
- adrone
- contatore Geiger
3. L'atomo e i livelli di energia
- onde elettromagnetiche
- fotone
- velocità della luce
- rifrazione
- interferenza della luce
- diffrazione
- effetto fotoelettrico
- spettri di emissione
- spettro di assorbimento
- modello atomico di Bohr
- ipotesi di De Broglie
- principio indeterminazione Heisenberg
- modello atomico a orbitali
- numeri quantici
- numero quantico principale
- numero quantico secondario
- numero quantico magnetico
- numero quantico di spin
- orbitale s
- orbitale p
- orbitale d
- orbitale f
- configurazione elettronica
4. La tavola periodica degli elementi chimici
- tavola periodica di Mendeleev
- tavola periodica
- elettroni di valenza
- gruppi
- periodi
- strutture di Lewis degli elementi
- tavola periodica in blocchi
- blocco s
- blocco p
- blocco d
- blocco f
- proprietà periodiche (introduzione)
- raggio atomico
- energia di ionizzazione
- affinità elettronica
- elettronegatività
5. Legami chimici
- legami chimici (introduzione)
- legame covalente
- legame covalente dativo
- legame ionico
- legame metallico
- teoria del legame di valenza VB
- ibridazione degli orbitali
- curva di Morse
- energia di legame
- lunghezza di legame
- dipolo
- Debye
6. La forma delle molecole e le forze intermolecolari
- forma delle molecole
- teoria VSEPR
- polarità delle molecole
- legami intermolecolari
- interazioni dipolo-dipolo
- interazione dipolo-dipolo indotto
- forze di London
- legame a idrogeno
7. Lo stato gassoso
- caratteristiche dello stato gassoso
- gas ideali o gas perfetti
- vapore
- leggi dei gas
- legge di Boyle o dell'isoterma
- legge di Charles o dell'isobara
- legge di Gay-Lussac o dell'isocora
- principio di Avogadro
- equazione di stato dei gas perfetti
- teoria cinetica dei gas
- legge di Graham
- volume molare
- legge di Dalton sui gas
- pressione parziale
- temperatura critica
- punto critico
- densità dell'aria
8. Termodinamica chimica
- termodinamica
- sistema termodinamico
- energia interna
- funzioni di stato
- principi della termodinamica
- primo principio della termodinamica
- entalpia
- reazione esoergonica
- reazione endoergonica
- reazioni esotermiche
- reazioni endotermiche
- calorimetro
- bomba calorimetrica
- entalpia di formazione
- legge di Hess
- secondo principio della termodinamica
- entropia
- equilibrio termodinamico
- terzo principio della termodinamica
- energia libera
- spontaneità delle reazioni chimiche
- legge fondamentale della termologia
- equazione di Clapeyron
- regola delle fasi
9. Cinetica chimica
- cinetica chimica
- velocità delle reazioni chimiche
- fattori che influenzano la velocità
- catalizzatori
- legge cinetica
- reazioni di primo ordine
- reazioni di secondo ordine
- reazioni di ordine zero
- equazione di Arrhenius
- teoria degli urti
- energia di attivazione
10. Equilibrio chimico
- equilibrio chimico
- costante di equilibrio
- costante di equilibrio e temperatura
- principio di Le Chatelier
- prodotto di solubilità
- fattori che influenzano la solubilità
- effetto dello ione comune
- temperatura
- formazione di complessi
- natura del solvente
- interazione tra composti poco solubili
- pH della soluzione
- precipitazione frazionata
- precipitazione frazionata di idrossidi
- precipitazione frazionata di solfuri
11. Reazioni di ossido-riduzione (redox)
- reazioni redox (introduzione)
- come assegnare il numero di ossidazione
- come si bilanciano le redox
- redox: metodo del numero di ossidazione
12. Elettrochimica
- elettrochimica
- pila Daniell
- ponte salino
- forza elettromotrice
- elettrodo standard ad idrogeno
- potenziali standard di riduzione
- equazione di Nernst
- costante di equilibrio di una redox
- pila
- pila a concentrazione
- pila a secco
- pila alcalina
- pila a bottone
- accumulatore al piombo
- pila a combustione
- elettrolisi
- precedenza di scarica
- elettrolisi dell'acqua
- legge di Faraday
- costante di Faraday
- corrosione
- passivazione
- prevenzione dalla corrosione
- ferro zincato
- galvanostegia
- galvanoplastica
- argentatura
- raffinazione elettrolitica dei metalli
Libri
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