Laboratorio di Chimica Testi Consigliati

Laboratorio di Chimica, G.Ciani, A. Fusi, F. Nicotra e B. Rindone, Ed. SES.

Elementi di Chimica Analitica, D. C. Harris, Ed. Zanichelli

9:00-13:00 15:00-18:30Martedì 20-apr Lezione ed Esercizi Aula BETA Esercizi (TUTOR) Aula BETAGiovedì 22-apr Lezione ed Esercizi Aula BETAMartedì 27-apr Lezione ed Esercizi Aula BETA Esercizi (TUTOR) Aula BETAGiovedì 29-apr Laboratorio Turno 1 Laboratorio 5 Laboratorio Turno 2 Laboratorio 5Martedì 4-mag Lezione ed Esercizi Aula BETA EsoneroGiovedì 6-mag Laboratorio Turno 2 Laboratorio 5 Laboratorio Turno 1 Laboratorio 5Martedì 11-mag Lezione ed Esercizi Aula BETA Esercizi (TUTOR) Aula BETAGiovedì 13-mag Laboratorio Turno 1 Laboratorio 5 Laboratorio Turno 2 Laboratorio 5Martedì 18-mag Lezione ed Esercizi Aula BETA Esercizi (TUTOR) Aula BETAGiovedì 20-mag Laboratorio Turno 2 Laboratorio 5 Laboratorio Turno 1 Laboratorio 5Martedì 25-mag Lezione ed Esercizi Aula BETA Esercizi (TUTOR) Aula BETAGiovedì 27-mag Laboratorio Turno 1 Laboratorio 5 Laboratorio Turno 2 Laboratorio 5Martedì 1-giu Lezione ed Esercizi Aula BETA EsoneroGiovedì 3-giu Laboratorio Turno 2 Laboratorio 5 Laboratorio Turno 1 Laboratorio 5Martedì 8-giu Lezione ed Esercizi Aula BETA Esercizi (TUTOR) Aula BETAGiovedì 10-giu Laboratorio Turno 1 Laboratorio 5 Laboratorio Turno 2 Laboratorio 5

Laboratorio di ChimicaCalendario Lezioni

TURNO 1: Da Corongiu a Piras

TURNO 2: Da Pireddu a Zuddas

Martedì 4 maggio 2004 Misure di massa e di volumeh: 15:00 Aule A, B e C Unità di misura delle concentrazioni

Conversioni tra concentrazioniSolubilità ed equilibri di precipitazioneElettroliti e reazioni in soluzione acquosa

Martedì 1 giugno 2004 Equilibri acido-base h: 15:00 Aule B ed C Calcolo del pH di soluzioni di acidi

e basi forti e deboli e di misceleSoluzioni tamponeIndicatoriTitolazioni acido-base

Martedì 22 giugno 2004 Titolazioni complessometricheh:15:00 Aule B e C Durezza di un'acqua

Tecniche di separazione ed estrazioneSpettrofotometria UV-visibileApplicazioni della legge di Lambert-BeerCostruzione di una retta di taratura

Laboratorio di ChimicaCalendario Esoneri

Iscrizione in Biblioteca di Chimica entro due giorni prima

della data dell’esonero

Unità di Misura Sistema Internazionale

Grandezze Fondamentali: l'unità di misura è definita in modo indipendente;

Grandezze Derivate: l'unità di misura è definita tramite le relazioni analitiche che le collegano alle grandezze fondamentali.

Caratteristiche del S.I.Completo: tutte le grandezze fisiche considerate si possono ricavare

dalle grandezze fondamentali tramite relazioni analitiche; Coerente: le relazioni analitiche che definiscono le unità delle grandezze

derivate non contengono fattori di proporzionalità diversi da 1;

Decimale:(tranne che per la misura degli intervalli di tempo): multipli e sottomultipli delle unità di misura sono potenze di 10.

Il S.I. codificale norme di scrittura dei nomi e dei simboli delle grandezze fisiche

l'uso dei prefissi moltiplicativi secondo multipli di 1000.

1961 - XI Conferenza Generale dei Pesi e Misure

Sistema InternazionaleGrandezze fondamentali

Grandezza

Unità di misura

Simbolo

Definizione

Intervallo di tempo

secondo s Il secondo è la durata di 9'192'631'770 periodi della radiazione emessa dall'atomo di Cesio 133 nella transizione tra i due livelli iperfini (F=4, M=0) e (F=3, M=0) dello stato fondamentale 2S(1/2). (13a GCPM, 1967)

Lunghezza metro m Il metro è la distanza percorsa dalla luce nel vuoto in un intervallo di tempo di 1/299'792'458 di secondo. (17a CGPM, 1983)

Massa kilogrammo kg Il kilogrammo è la massa del prototipo internazionale conservato al Pavillon de Breteuil (Sevres, Francia). (3a CGPM, 1901)

Temperatura  kelvin  K Il kelvin è la frazione 1/273.16 della temperatura termodinamica del punto triplo dell'acqua. (13a CGPM, 1967)

Quantità di sostanza

mole mol La mole è la quantità di sostanza che contiene tante entità elementari quanti sono gli atomi in 0.012 kg di Carbonio 12. Quando si usa la mole, deve essere specificata la natura delle entità elementari, che possono essere atomi, molecole, ioni, elettroni, altre particelle o gruppi specificati di tali particelle. (14a CGPM, 1971); (17a CGPM, 1983)

Intensità di corrente elettrica

ampere A L' ampere è la corrente che, se mantenuta in due conduttori paralleli indefinitamente lunghi e di sezione trascurabile posti a distanza di un metro nel vuoto, determina tra questi due conduttori una forza uguale a 2x10-7 newton per metro di lunghezza. (9a CGPM, 1948)

Intensità luminosa

candela cd La candela è l'intensità luminosa, in un'assegnata direzione, di una sorgente che emette una radiazione monocromatica di frequenza 540x1012 Hz e la cui intensità energetica in tale direzione è 1/683 W/sr. (16a GCPM, 1979)

Sistema InternazionaleGrandezze derivate

GrandezzaUnità di misura

Simbolo Conversione

 Frequenza hertz Hz  1 Hz = 1 s-1

 Forza newton N  1 N = 1 kg m s-2

 Pressione pascal Pa  1 Pa = 1 N m-2

 Lavoro- Energia  joule  J  1 J = 1 N m

 Potenza watt  W  1 W = 1 J s-1

 Carica elettrica coulomb

C 1 C = 1 s A

Differenza di potenziale elettrico

 volt V 1 V = 1WA-1

 Resistenza elettrica

ohm  1 = 1 V A –1

Sistema InternazionaleAltre unità di uso comune

GrandezzaUnità di misura

Simbolo Conversione

 Volume litromillilitro

LmL

 1 L = 1 dm3 = 10-3 m3

1mL = 1 cm3 = 10-6

m3

 Lunghezza angstrom Å  1Å = 10-10m

 Pressione atmosferabartorr

atmbar

1 mmHg

 1 atm = 101’325 Pa1 bar = 105 Pa

1 mmHg = 133.322 Pa

 Energia ergelettronvolt

caloriacm-1

ergeVcalcm-1

1 erg = 10-7 J1 eV =

1.60217733·10-19C 1 cal = 4.184 J1.986·10-23 J

 Temperatura

grado centigrado

grado Fahrenheit

 °C°F

1 °C = K – 273.151°F = 1.8(K-273.15)+32

Sistema InternazionalePrefissi moltiplicativi

Fattore

Prefisso

Simbolo

Fattore

Prefisso

Simbolo

1024 yotta- Y- 10-24 yocto- y-

1021 zetta- Z- 10-21 zepto- z-

1018 exa- E- 10-18 atto- a-

1015 peta- P- 10-15 femto- f-

1012 tera- T- 10-12 pico- p-

109 giga- G- 10-9 nano- n-

106 mega- M- 10-6 micro- µ-

103 chilo- k- 10-3 milli- m-

102 etto- h- 10-2 centi- c-

10 deca- da- 10-1 deci- d-

Sistema InternazionaleRegole di Scrittura

I nomi delle unità di misura vanno sempre scritti in carattere minuscolo, privi di accenti o altri segni grafici. Es: ampere, non Ampère.

I nomi delle unità non hanno plurale. Es: 3 ampere, non 3 amperes.

I simboli delle unità di misura vanno scritti con l'iniziale minuscola, tranne quelli derivanti da nomi propri. Es: mol per la mole, K per il kelvin. 

I simboli non devono essere seguiti dal punto (salvo che si trovino a fine periodo).

I simboli devono sempre seguire i valori numerici . Es: 1 kg, non kg 1.

Il prodotto di due o più unità va indicato con un punto a metà altezza o con un piccolo spazio tra i simboli. Es: N·m oppure N m.

Il quoziente tra due unità va indicato con una barra obliqua o con esponenti negativi. Es.: J/s opp. J s-1.

I nomi delle unità di misura vanno sempre scritti in carattere minuscolo, privi di accenti o altri segni grafici. Es: ampere, non Ampère.

I nomi delle unità non hanno plurale. Es: 3 ampere, non 3 amperes.

I simboli delle unità di misura vanno scritti con l'iniziale minuscola, tranne quelli derivanti da nomi propri. Es: mol per la mole, K per il kelvin. 

I simboli non devono essere seguiti dal punto (salvo che si trovino a fine periodo).

I simboli devono sempre seguire i valori numerici . Es: 1 kg, non kg 1.

Il prodotto di due o più unità va indicato con un punto a metà altezza o con un piccolo spazio tra i simboli. Es: N·m oppure N m.

Il quoziente tra due unità va indicato con una barra obliqua o con esponenti negativi. Es.: J/s opp. J s-1.

Trattamento dei dati

Numero Notazione Cifre significative

1.01 1.01 30.0145 1.45·10-2 310.04 1.004·101 40.000045 4.5·10-5 2304’500 3.045·105 4304’500 3.0450·105 5304’500 3.04500·105 6

I dati misurati o calcolati possono essere espressi nella notazione scientifica sotto forma di potenze di 10. In questa forma i calcoli possono essere sveltiti e semplificati. Alla fine dei calcoli devono essere riportate solo le cifre significative: minimo numero di cifre richiesto per esprimere un valore senza alcuna perdita di accuratezza.

Il numero di cifre decimali dipende dallo strumento impiegato !

Es.: bilancia avente sensibilità a 0.1 mg

Pesata 5.2004 g: Cifre significative: 5Cifre decimali : 4Errore: 0.0001

La massa misurata è compresa fra 5.2003 e 5.2005 g.

Pesata 10.2000 g: Cifre significative: 6Cifre decimali : 4Errore: 0.0001

La massa misurata è compresa fra 10.1999 e 10.2001 g.

Trattamento dei dati

Trattamento dei datiCifre significative dopo le operazioni

Addizione/sottrazione

Esprimere i numeri in notazione scientifica con lo stesso esponente. Il risultato deve essere espresso con un numero di cifre decimali pari a quelle del termine che ne possiede il minor numero

1.362·10-4 + 3.111·10-4 =

1.473·10-4

5.345 + 6.728 =

12.073

7.26·10-14 – 6.69·10-14 =

0.57·10-14

018.9984 + 012.6621 + 083.60 =

115.2605

Cifre non significative

013.5262 + 012.3521 + 083.99 =

109.8683

109.86

109.87

1.632·105 + 4.107·103 + 0.984·106 =

1.632·105 + 0.04107·105 + 9.84·105 =

11.51·105

Prima cifra non-significativa

Operazione che riduce il numero di cifre decimali riportate in un numero

>5

< 5

Aumenta di 1

Rimane inalterata

SI

SINO

NO

Es: Riduzione a 2 cifre decimali

3.45632 3.462.99901 3.003.36432 3.361.15532 1.151.15563 1.16

Cifra successiva

Trattamento dei datiArrotondamento

Ultima cifra significativa

Moltiplicazione/divisioneIl risultato deve essere espresso con un numero di cifre significative pari a quelle del termine che ne possiede il minor numero

LogaritmoLa mantissa deve presentare tante cifre significative quante ne possiede l’argomento del logaritmo

Trattamento dei dati

3.26·10-4 x 1.78ooo =

5.80·10-4

3.6 ·1012 x 4.3179·10-19 =

1.6 ·10-6

34.60 02.46287=

14.05

Log n = a n = 10a

log 339 = 2.530

339 = 3.39·102

102.530 = 339

log 13.2 = 1 . 121

argomentocaratteristica

mantissa

Esercizi

1) Scrivere in formato scientifico (potenze di 10) i seguenti numeri: quindici milioni; quattro centesimi; un milione e mezzo; due centesimi e mezzo; trecentocinquanta millesimi; un milione e trentacinquemila; un milione e trecentocinquantamila; duemilaseicento; ventuno milionesimi; un sessantesimo.

2) Svolgere le seguenti operazioni scrivendo il risultato con il numero corretto di cifre significative:

a) 6.022 + 3.12 + 0.032 = ? b) 3.12·10-1 + 0.121 + 4.1 = ?

c) 1.21·104 + 7.11·105 + 1.0·103 = ? d) 3.26·10-4 · 0.12 = ?

e) 0. 023 ÷ 121.5 = ? f) (0.056 ÷ 18) ÷ (1.50·10-3 + 0.200) = ?

3) Effettuare senza calcolatrice le seguenti operazioni:

a) 6.5·10-3 + 3.5·10-3 = ? b) 5 · 0.00005 = ? c) 3.0·10-3 · 2·104 = ?

c) 8.1·102 · 1·10-2 = ? d) 18·103 ÷ 3·102 = ? e) 12.5·103 ÷ 5·102 = ?

Esercizi

4) Svolgere le seguenti operazioni senza calcolatrice utilizzando le regole dei logaritmi:

a) log (100 · 10 · 0.1) = ? b) log (1000 ÷ 10) = ?

c) log = ? d) log = ?

5) Calcolare quanti millilitri sono contenuti in

a) 10.2 cm3 b) 11.5·10-1 m3 c) 12.32 L d) 1.00 dm3 e) 0.125 dm3

f) 1.2·103 cm3 - 9.1·10-2 L - 5.3 dm3 g) una birra alla spina piccola

6) Dire quanti litri sono contenuti in:

a) una lattina di coca cola b) 2·103 cm3 c) un grammo d’H2O

d) 0.3 m3 e) 20.0 mL f) 3.2 dm3 g) una birra alla spina media

210

310

1

1) Esprimere le seguenti grandezze utilizzando le unità S.I. con gli opportuni prefissi:

2) Il calore di combustione del glucosio (C6H12O6) è di 2802 kJ mol-1. Quante kcal sviluppa la combustione di 100 g di glucosio?

3) Il metabolismo basale di un uomo è di 1 Kcal·h-1·Kg-1. Quanti watt per chilogrammo utilizza l’uomo? Quale è il fabbisogno calorico minimo giornaliero per un uomo avente una massa di 70 Kg? Qual è la potenza consumata? Quanti grammi di glucosio sono necessari per soddisfare il suo fabbisogno calorico?

4) Quando una cellula nervosa viene stimolata con della nicotina, essa rilascia una molecola di dopamina, un neurotrasmettitore. Ogni molecola di dopamina che diffonde alla superficie di un microelettrodo rilascia due elettroni. La carica misurata dall’elettrodo corrisponde a 37 fC (femtocoulomb = 10-15 C). Ricordando che la carica rilasciata da 1 C corrisponde a 6.24·1018 elettroni, dire quante molecole di dopamina vengono liberate.

Distanza CA-SS 2.2·105 m

Raggio covalente H 3.7·10-11 m

NA 6.02205·1023 mol-

1

c 3.00·108 m s-1 e 1.602·10-19 C P = 0.006 atm; t = 0.01°C

Esercizi

Ossido di (nome del metallo)

•Stox basso suffisso -oso

•Stox alto suffisso -ico

Li2O Ossido di litioCaO Ossido di calcioFeO Ossido ferrosoFe2O3 Ossido ferricoHg2O Ossido mercurosoHgO Ossido mercurico

HgO

NomenclaturaOssidi

NomenclaturaIdrossidi

Idrossido di (nome del metallo)

Stox basso suffisso -oso

Stox alto suffisso -ico

NaOH Idrossido di sodio

Mg(OH)2 Idrossido di magnesio

CuOH Idrossido rameoso

Cu(OH)2 Idrossido rameico

Cu(OH)2

Anidride (aggettivo derivante dal nome del non-metallo)

Stox basso suffisso –osa

Stox alto suffisso -ica

Nel caso di non-metalli aventi più di due stati di ossidazione, oltre ai suffissi, si usano i seguenti prefissi:

Stox basso prefisso ipo-

Stox alto prefisso per-

NomenclaturaAnidridi

Cl2O Anidride ipoclorosa

Cl2O3 Anidride clorosa

Cl2O5 Anidride clorica

Cl2O7 Anidride perclorica

NomenclaturaIdracidi

Acido (aggettivo derivante dal nome del non-metallo) terminante in -idrico

HCl Acido cloridrico

H2S Acido solfidrico

HCN Acido cianidrico

HBr Acido bromidrico

HF Acido fluoridrico

H2Se Acido selenidrico

Un solo stox (Es. C) acido […]-ico H2CO3

Due stox (Es. N: +2, +3) Stox basso: Acido […]-oso H2SO3

H2SO4 Stox alto: Acido […]-ico

Più stox (Es. Cl: 1,3,5,7) Acido ipo-[…]-oso HClO […]-oso HClO2

[…]-ico HClO3

per-[…]-ico HClO4

Differenti gradi di idratazione meta-[…]-oso/icoorto-[…]-oso/ico

NomenclaturaOssiacidi

HBO2 H3BO3

Acidi Principali

B2O3 + H2O 2 HBO2 A. metaboricoB2O3 + 3 H2O 2 H3BO3 A. ortoboricoCO2 + H2O H2CO3 A. carbonicoSiO2 + H2O H2SiO3 A. metasilicicoSiO2 + 2 H2O H4SiO4 A. ortosilicicoN2O3 + H2O 2 HNO2 A. nitrosoN2O5 + H2O 2 HNO3 A. nitricoP2O + 3 H2O 2 H3PO2 A. ipofosforoso

(A. fosfinico)P4O6 + 2 H2O 4 HPO2 A. metafosforosoP4O6 + 6 H2O 4 H3PO3 A. ortofosforoso

(A. fosfonico)P4O10 + 2 H2O 2 HPO3 A. metafosforicoP4O10 + 6 H2O 2 H3PO4 A. ortofosforico

SO2 + H2O H2SO3 A. solforosoSO3 + H2O H2SO4 A. solforico

H2S2O3 A. tiosolforicoH2S2O4 A. ditionosoH2S2O6 A. ditionico

Cl2O + H2O 2 HClO A. ipoclorosoCl2O3 + H2O 2 HClO2 A. clorosoCl2O5 + H2O 2 HClO3 A. cloricoCl2O7 + H2O 2 HClO4 A. perclorico

HMnO4 A. permanganicoH2MnO4 A. manganicoH2CrO4 A. cromicoH2Cr2O7 A. dicromico

Acidi Principali

Si riporta prima il nome dell’anione e poi il nome del catione

Derivati degli idracidi desinenza -uro Cloruro di Sodio NaClSolfuro di alluminio Al2S3

Derivati degli ossoacidi

-oso -ito –ico -ato

NomenclaturaSali

Ipoclorito di sodio NaClODitionato di Calcio CaS2O6

Cromato di Potassio K2CrO4

CuS

HgI2

Ag3PO4

Se non tutti gli atomi di idrogeno sono sostituiti

a) il nome dell’anione si fa precedere dal prefisso “idrogeno-”

b) il nome dell’anione si fa precedere dal prefisso “bi-”

c) al nome dell’anione segue l’aggettivo “acido”

NomenclaturaSali

Fe(HSO4)2 Idrogenosolfato di ferro (II)Bisolfato di ferro (II) [o ferroso]Solfato acido di ferro (II)

KHCO3 Idrogenocarbonato di potassioBicarbonato di potassioCarbonato acido di potassio

Scrivere i nomi dei seguenti composti e lo stato di ossidazione del metallo e/o del non-metallo

Mg(OH)2; Na2O; N2O3; Fe(OH)2; SiO2; H2SiO3; Br2O5; I2O7; Cl2O; H2SO3;

H2CrO4; FeSO3; Ba(OH)2; NaClO4; NH4NO3; HBrO3; NaHSO4; Al2(SO4)3;

NaHS; K2O; NaCrO2; Cu2O; LiOH; P4O10; HBrO; Al(OH)3; B2O3; CO2; SO3;

Al2(CO3)3; P4O6; N2O5; CaO; H3BO3; Al2O3; H2CO3; HNO2; HNO3; HCrO2;

MgO; K2Cr2O7; CaCrO4; HBrO2; HBrO4; H2MnO4; HMnO4; K2SO4; CuOH;

MgSO3; Fe2O3; CaHPO4; Fe(HSiO3)2; SO2

Esercizi

Scrivere la formula chimica dei seguenti composti e lo stato di ossidazione del metallo e/o del non-metallo

Esercizi

Idrogenomanganato rameico; fluoruro di litio; bromuro ferroso;

fosfato di calcio; solfato di potassio; anidride carbonica; ditionato di

sodio; idrossido ferroso; solfito ferrico; ortofosfato acido di alluminio;

bicarbonato di cadmio; fosfato di calcio; tiosolfato rameoso; fosfito di

zinco; ozono; anidride fosforosa; anidride fosforica; cloruro di

cobalto; ammoniaca; tiocarbonato di magnesio; carbonato di cobalto;

permanganato di sodio; perclorato di nichel.