Chimie generală pentru automatiști

Introducere

Chimia studiază fenomenele în care se modifică structura substanţelor, adică compoziţia şi structura acestora. Obiectivele chimiei sunt însă mult mai vaste, ea ocupându-se cu descoperirea metodelor de obţinere ale substanţelor, ale proprietăţilor acestora, separarea şi analiza amestecurilor de substanţe. Ca orice disciplină vastă , chimia cuprinde mai multe ramuri:

chimia descriptivă - organică

- anorganică descriu metodele de obţinere,

proprietăţile fizice şi chimice ale substanţelor

chimia fizică

- termodinamica

- cinetica

- electrochimia

chimia analitică

- calitativă

- cantitativă

determină elementele compo¬¬nente ale substanţelor

stabileşte compoziţia substanţelor

tehnologia chimică

elaborează tehnologiile de fabricare ale substanţelor

Substanţele chimice sunt caracterizate prin omogenitate şi compoziţie chimică constantă. De exemplu : acid sulfuric (H2SO4), apă, benzen (C6H6), etc…)

Materialele sunt neomogene şi au în alcătuirea lor mai multe substanţe. De exemplu : beton, ţesături, smoală,…

Izolarea şi purificarea substanţelor

Diferenţa dintre izolare şi purificare este de ordin cantitativ, ambele se fac cu mare consum energetic şi de timp. Acesta este motivul pentru care o substanţă pură este mult mai scumpă decât una brută (cu impurităţi). Metodele de izolare şi purificare nu sunt diferite, ele se aplică de mai multe ori până când se realizează o purificare avansată a substanţei. Dintre cele mai folosite metode de izolare şi purificare se pot aminti : cristalizarea, filtrarea, decantarea, distilarea, extracţia, cromatografia,..

Legi fundamentale ale chimiei

Cunoştinţele moderne despre structura şi transformările substanţelor au fost elaborate treptat, pe măsura descoperirilor din domeniul chimiei. În chimie există câteva legi care stau la baza acestor cunoştinţe :

1. Legea proporţiilor simple.

Elementele se combină între ele în raport de masă constant. De exemplu : în H2S raportul H:S = 2:32 = 1:16 , sau în apă, H2O, H:O = 2:16 = 1:8.

2. Legea proporţiilor multiple.

Unele elemente formează între ele mai multe combinaţii, în raporturi de masă diferite, corespunzătoare unor numere întregi şi mici.

N2O N:O = 28:16 = 14: 8

NO N:O = 14:16

N2O3 N:O = 28:48 = 14:24

NO2 N:O = 14:32

N2O5 N:O = 28:80 = 14:40

8:16:24:32:40 = 1:2:3:4:5

Concluzia care s-a desprins a fost aceea că substanţele sunt alcătuite din particule foarte mici (atomi).

3.Legea echivalenţilor.

Elementele şi substanţele reacţionează în cantităţi proporţionale cu echivalenţii lor chimici.

4. Legea lui Avogadro.

Volume egale de gaze, aflate la aceeaşi presiune şi temperatură , conţin acelaşi număr de molecule. Concluzie : gazele sunt alcătuite din particule foarte mici numite molecule. Numărul lui Avogadro, NA=6,023.1023 molecule /mol, molul - masa moleculară exprimată în grame, Volumul molar - volumul ocupat de orice mol de substanţă gazoasă în condiţii normale (p=1atm,t=0oC), VM=22,4 l/mol.

CONFIGURAŢIA ELECTRONICĂ A ELEMENTELOR

- reprezintă modul de repartizare a electronilor pe straturi, substra¬turi şi orbitali.

Reguli care se respectă la scrierea configuraţiei electronice:

1. principiul ocupării succesive a orbitalilor, în ordinea creşterii energiei