Materiale completo di Fondamenti di Chimica e Chimica Organica per il corso di Biomedical Engineering presso Politecnico di Milano. Il documento tratta: FONDAMENTI DI CHIMICA E CHIMICA ORGANICA Ingegneria Biomedica Sezione E-O A.A. 2026-2027, 1◦ semestre Prof. Maria Enrica Di Pietro [email protected] Esercitazione 1 Reminder: classificazione della materia separabile con MATERIA processi fisici? NO SI separabile con…
Materiale completo di Fondamenti di Chimica e Chimica Organica per il corso di Biomedical Engineering presso Politecnico di Milano. Il documento tratta: FONDAMENTI DI CHIMICA E CHIMICA ORGANICA Ingegneria Biomedica Sezione E-O A.A. 2026-2027, 1◦ semestre Prof. Maria Enrica Di Pietro [email protected] Esercitazione 1 Reminder: classificazione della materia separabile con MATERIA processi fisici? NO SI separabile con…
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FONDAMENTI DI CHIMICA E CHIMICA ORGANICA Ingegneria Biomedica Sezione E-O A.A. 2026-2027, 1◦ semestre Prof. Maria Enrica Di Pietro [email protected] Esercitazione 1
Reminder: orbitali atomici Strato n l ml Sottostrato n° n° orbitali orbitali per strato K 1 0 0 1s 1 1 L 2 0 0 2s 1 1 -1, 0, +1 2p 3 4 M 3 0 0 3s 1 1 -1, 0, +1 3p 3 2 -2, -1, 0, +1, +2 3d 5 9 N 4 0 0 4s 1 1 -1, 0, +1 4p 3 2 -2, -1, 0, +1, +2 4d 5 3 -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 4f 7 16 - orbitali con lo stesso valore di 𝑛 formano uno strato - orbitali con lo stesso valore di 𝑙 in uno strato formano un sottostrato - in uno strato vi sono 𝑛2 orbitali Corso di studi in Ingegneria Biomedica - 2026/2027 Maria Enrica DI PIETRO
Es. 1.16 AFFINITA’ ELETTRONICA (in valore assoluto) AFFINITA’ ELETTRONICA (in val ass) Corso di studi in Ingegneria Biomedica - 2026/2027 Maria Enrica DI PIETRO
C. 31.0 g di molecole di fosforo (P4) R. La massa molare di P4 è 30.9738 × 4 = 123.8952 𝑔/𝑚𝑜𝑙; 31 𝑔 𝑛𝑃4 = = 0.25 𝑚𝑜𝑙 123.8952 𝑔/𝑚𝑜𝑙 D. 1.00 × 1022 atomi di Cu R. 1 mole di Cu corrisponde a 6.022 × 1023 particelle. 1.00 × 1022 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑖 𝑛𝐶𝑢 = = 1.66 × 10−2 𝑚𝑜𝑙 6.022 × 1023 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑖 𝑚𝑜𝑙 −1 Es. 1.3 Qual è la massa in grammi di 7.70·1020 molecole di caffeina C8H10N4O2? R. Calcolo le moli e ricordo che in una mole ci sono un numero di Avogadro di unità. 𝑁 7.70 × 1020 𝑛 (𝑚𝑜𝑙) = = = 1.279 × 10−3 𝑚𝑜𝑙 N𝐴 6.022 × 1023 𝑚𝑜𝑙−1 La massa molare della caffeina è 12.011 × 8 + 1.008 × 10 + 14.007 × 4 + 15.999 × 2 = 194.166 𝑔/𝑚𝑜𝑙 𝑔 𝑚 (𝑔) = 𝑛 (𝑚𝑜𝑙) ∙ MM ( ) = 1.279 × 10−3 𝑚𝑜𝑙 ∙ 194.166 𝑔/𝑚𝑜𝑙 = 0.248𝑔 𝑚𝑜𝑙 Es. 1.4 L’acido ascorbico (vitamina C) contiene in massa 40.92% di C, 4.58% di H e 54.50% di O. Qual è la formula empirica dell’acido ascorbico? R. In 100 grammi del composto si hanno: 40.92 g di C, 4.58 g di H, 54.50 g di O. Di ciascun elemento determiniamo il numero di moli dividendo il valore della massa in grammi per la sua massa atomica: 40.92𝑔 𝑛C = 𝑔⁄𝑀𝐴 = = 3.41 𝑚𝑜𝑙 12.01𝑔/𝑚𝑜𝑙 4.58𝑔 𝑛H = 𝑔⁄𝑀𝐴 = = 4.54 𝑚𝑜𝑙 1.008𝑔/𝑚𝑜𝑙 54.50𝑔 𝑛O = 𝑔⁄𝑀𝐴 = = 3.41 𝑚𝑜𝑙 15.999𝑔/𝑚𝑜𝑙 Quindi nel campione considerato C, H e O sono combinati nel rapporto di 3.41 moli di C e O per 4.54 moli di H. Dividendo il numero di moli di ciascun elemento per il più piccolo valore trovato (in questo caso 3.41) troviamo gli indici della formula minima. Si ha: C → 3.41/3.41 = 1 H → 4.54/3.41 = 1.33 Cl → 3.41/3.41 = 1 Il rapporto per l’H è troppo lontano da 1 per attribuire la differenza a un errore sperimentale; infatti esso è abbastanza vicino a (1+1/3). Se moltiplichiamo il rapporto per 3 otterremo dei numeri interi: C : H : O =…
La struttura più plausibile è la (a), poiché non presenta cariche formali. Una strategia più immediata per arrivare alla struttura più plausibile si basa sulla considerazione che la formula della CS2 avrà la stessa struttura di Lewis della CO2. La notazione VSEPR per l’atomo di C centrale è AX2, che corrisponde ad un assetto lineare. La geometria è dunque lineare. Es. 1.20 Determinare se le seguenti molecole sono polari o apolari: A. Cl2 B. ICl C. BF3 D. NO E. SO2 R. Occorre scrivere la struttura di Lewis, assegnare la geometria molecolare e valutare se il momento di dipolo totale è nullo o meno. A. Cl2 è una molecola biatomica di atomi identici (stessa elettronegatività), per cui il legame è covalente puro molecola apolare. B. ICl è una molecola biatomica con differenza di elettronegatività tra gli atomi legati molecola polare. C. BF3 è una molecola con geometria trigonale planare (AX3), con 3 atomi uguali disposti simmetricamente rispetto all’atomo centrale (angoli di legame di 120°) molecola apolare. D. NO è un radicale biatomico con differenza di elettronegatività tra gli atomi legati (NB. strutture di risonanza omesse) molecola polare. E. SO2 è una molecola con geometria piegata (AX2E), con differenza di elettronegatività tra S e O (NB. strutture di risonanza omesse) molecola polare. 17
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