Chimie fizică și coloidală

Enumeraţi principalele caracteristici ale stării gazoase.-mişcarea foarte intensă a moleculelor care determină o variaţie continuă a distanţelor intermoleculare; difuzia foarte mare, cu tendinţa de a ocupa întreg volumul (gazele iau forma şi volumul vasului în care se găsesc); variaţia pronunţată a volumului cu presiunea şi temperatura; densitatea extrem de mică; compresibilitatea ridicată.

Definiţi legea lui Avogadro.Definiţie. Volume egale de gaze diferite, măsurate în aceleaşi condiţii de presiune şi temperatură, conţin acelaşi număr de molecule NA = 6,0225 - 1023.Acest număr poartă numele de numărul lui Avogadro.

Definiţi legea Dalton.

Definiţie. Presiunea unui amestec de gaze este egală cu suma presiunilor parţiale ale gazelor componente luate separat.p = Σ pi- unde p = presiunea totală, pi = presiuni parţiale.Presiunea parţială a fiecărei componente dintr-un amestec de gaze este proporţională cu fracţiunea de volum ocupată de acea componentă.

Prezentaţi diferenţele dintre gazele ideale şi cele reale-gaz perfect (ideal), cu proprietăţile :inexistenţa interacţiunilor intermoleculare; moleculele nu se atrag reciproc şi nici nu se resping; moleculele nu sunt atrase sau respinse de pereţii vasului; moleculele au dimensiuni neglijabile.Gazele reale se deosebesc de cele perfecte prin existenţa forţelor intermoleculare şi a volumului molecular propriu. Pentru un gaz ideal, p•V = R•T, deci : p*V∕R*T=1. Pentru un gaz real p*V∕R*T=z unde z este un factor de compresibilitate, care variază şi el în funcţie de presiunea aplicată.

Presiunea de vapori a lichidelor. Definiţie. Presiunea la care forma gazoasă şi cea lichidă a unei substanţe coexistă la o anumită temperatură se numeşte presiune de vapori a lichidului la acea temperatură.

Definiţi căldura latentă de vaporizare (lv). Definiţie. Se numeşte căldură latentă de vaporizare (lv) cantitatea de căldură, măsurată în calorii, consumată pentru vaporizarea unui gram de substanţă, la temperatură constantă.

Definiţi căldura latentă molară de vaporizare (Lv). Definiţie. Se numeşte căldură latentă molară de vaporizare (Lv) cantitatea de căldură, măsurată în calorii, consumată pentru vaporizarea unui mol de substanţă, la temperatură constantă. lv - M = Lv unde M este masa molară a substanţei.

Umiditatea atmosferică. Se numeşte umiditate maximă cantitatea cea mai mare de vapori de apă care poate fi conţinută în aer, la o anumită temperatură. Se numeşte umiditate absolută cantitatea de apă conţinută efectiv în aer la temperatura respectivă. Raportul dintre umiditatea absolută şi umiditatea maximă se numeşte umiditate relativă şi se exprimă în procente.

Descrieţi o celulă elementară dintr-o reţea cristalină. Pentru a descrie un cristal este suficient să se cunoască o porţiune a lui, numită celulă elementară. O celulă este perfect definită când se cunosc dimensiunile a, b şi c, unghiurile α, β şi γ dintre axe, poziţia, numărul şi felul particulelor ce o compun.

Numiţi minim cinci parametri ce caracterizează starea solidă cristalină. - formă cristalină; - densitate; - duritate; - culoare¸ - solubilitate; - coeficient de elasticitate; - indice de refracţie; - căldură specifică; - presiune de vapori; - moment magnetic; - spectru de absorbţie; - proprietăţi chimice.

Enumeraţi cele şapte sisteme cristaline ideale. Cubic,patratic,rombic,romboedric,monoclinic,triclinic,hexagonal

Tipuri de reţele cristaline : reţele ionice. Aceste reţele au în noduri ioni pozitivi şi negativi, aranjaţi alternativ. Volumele ionilor pot fi apropiate ca valoare (a) sau diferite (b). Forţele de coeziune dintre particule sunt de tip electrostatic, legături chimice ionice. În reţele ionice cristalizează săruri ca NaCl, KCl, MgCl2 etc. Legăturile chimice dintre particule sunt puternice, fapt verificat experimental prin măsurarea unor puncte de topire foarte ridicate (de ex.: p.t.NaCl = 8000C). Cantitatea de căldură necesară pentru topirea unei substanţe se numeşte energie de legătură. Observaţie: În nodurile unei reţele ionice, în afară de ionii elementelor chimice, se pot găsi şi ioni compuşi: SO42-, Cr2O72-, MnO2-, [Fe(CN)6]4- etc.

Tipuri de reţele cristaline : reţele atomice. În aceste reţele, nodurile sunt ocupate de atomi neutri electric, legaţi prin legături covalente. Şi aceste cristale au puncte de topire ridicate. Carbonul (ca diamant şi grafit) cristalizează în reţea atomică Reţeaua grafitului este de tip hexagonal. Reţele atomice mai formează siliciul, germaniul, carbura de siliciu (SiC), sulfura de germaniu (GeS2), azoturile, fosfurile.

Tipuri de reţele cristaline : reţele moleculare.În acest caz, nodurile reţelei cristaline sunt ocupate de molecule nepolare sau polare, mai mult sau mai puţin deformate, în funcţie de mărimea momentului dipol. Forţele ce menţin moleculele în cristal sunt de natură van der Waals, de dispersie în cazul moleculelor nepolare şi de orientare în cazul celor polare. Forţele de coeziune fiind slabe, cristalul se topeşte la temperatură joasă, densitatea şi duritatea sunt mici, iar presiunea de vapori relativ ridicată. În reţele moleculare cristalizează majoritatea hidrocarburilor şi a nemetalelor. Reţelele cristaline cu molecule polare sunt întâlnite la combinaţiile organice.

Tipuri de reţele cristaline : reţele metalice. Nodurile reţelelor metalice sunt ocupate de ioni metalici pozitivi şi de atomi neutri, iar între noduri există electroni ce nu intervin în legături şi se pot deplasa liberi prin cristal. Majoritatea substanţelor cu reţele metalice cristalizează în sistem compact cub cu feţe centrate (Al, Cu, Au, Ni, Pb, Pt), în timp ce alte metale cristalizează în reţea hexagonală compactă (Be, Mg, Cd), cu număr de coordinaţie 12.