Cursul 1 Bibliografie: 1. Veronica Chiriac, Vlad Chiriac, Delia Isac, Curs de chimie general, Editura Mirton, Timioara, 2003. 1. P.W. Atkins, General Chemistry, Scientific Aner. Books, New York, 1989. 2. C.D. Neniescu, Chimie general, Editura Didactic i Pedagogic, Bucureti, 1987. 3. L. Pauling, Chimie general, Editura tiinific, Bucureti, 1972. 4. S. Ifrim i I. Roca, Chimie general, Editura Tehnic, Bucureti, 1989. 5. E. Babaev i R. Hefferlin , The Concepts of Periodicity and Hyper-Periodicity: from Atoms to Molecules, in the book: Concepts in Chemistry: a Contemporary Challenge, Ed. D.Rouvray, Research Studies Press, London, 1996, pp. 24-81. 6. http://www.meta-synthesis.com/webbook/35_pt/pt_database.php 7. A. Mihaly Cozmua i L. Mihaly Cozmua, Curs de chimie general, Risoprint Cluj-Napoca, 2007.

1Daniela Resiga, UVT

Cuprins Capitolul 1. Introducere 1.1. Noiuni introductive 1.2. Materie 1.3. Substana Capitolul 2. Noiuni de structura materiei 2.1. Atomi; molecule; ioni 2.2. Modelarea reaciilor chimice 2.3. Mrimi i uniti de msur 2.4. Legile fundamentale (generale) ale chimiei 2.5. Legile combinrii gazelor Capitolul 3. Structura atomului 3.1. Modele atomice 3.1.2. Modelul cozonac al lui Thomson 3.1.3. Modelul planetar al lui Rutherford 3.1.4. Modelul Bohr-Sommerfeld 3.1.5. Modelul mecanic-cuantic al atomului de hidrogen 3.2. Nucelul atomic 3.2.1. Compoziia nucleului 3.2.2. Stabilitatea nucleelor 3.2.3. Stabilitatea nuclizilorDaniela Resiga, UVT

2

3.3. nveliul electronic al atomului 3.3.1. Numerele cuantice 3.3.2. Configuraiile electronice ale atomilor 3.4. Sistemul periodic al elementelor 3.5. Proprietile elementelor ca funcii de numrul de ordine 3.5.1. Raze atomice i raze ionice 3.5.2. Energia de ionizare primar 3.5.3. Afinitatea pentru electron 3.5.4. Electronegativitatea 3.5.5. Caracterul electrochimic 3.5.6. Valena fa de hidrogen i valena maxim fa de oxigen a elementelor din grupele principale Capitolul 4. Legturi chimice 4.1. Legturi intramoleculare 4.1.1. Teoria electronic a valenei Legtura ionic Legtura covalent; legtura coordinativ. Legtura metalic

3Daniela Resiga, UVT

4.1.2. Teoria mecanic-cuantic a legturii chimice Metoda legturii de valen (M.L.V.) Metoda orbitalilor moleculari (M.O.M) Explicarea legturii metalice cu cele ajutorul M.L.V. i M.O.M. 4.2. Legturi intermoleculare Legtura van der Waals Legtura de hidrogen Capitolul 5. Soluii 5.1. Noiuni introductive 5.2. Concentraii

4Daniela Resiga, UVT

Capitolul 1. Introducere 1. Noiuni introductive

Grupul tiinelor naturii: fizica, chimia i biologia Chimia o tiin fundamental a naturii care studiaz materia i transformrile calitative ale materiei, transformri materializate prin asocierea atomilor i disocierea moleculelor. schimbri calitative ale substanelor cu modificarea naturii acestora i apariia de substane noi.

Fen. chimice Ramurile chimiei:

1. Chimia anorganic (chimia mineral) studiaz toate elementele chimice i compuii lor (exceptnd compuii carbonului cu hidrogenul). 2. Chimia organic studiaz compuii carbonului cu hidrogenul.5Daniela Resiga, UVT

3. Chimia fizic - studiaz structura substanelor, relaiile dintre proprietile i fenomenele chimice, folosind legile i metodele fizicii. 4. Biochimia se ocup cu studiul fenomenelor chimice ce au loc n organismele vii, precum i al structurii substanelor care compun materia vie.

Din chimia anorganic s-a desprins chimia analitic, cu urmtoarele subramuri: - Electrochimia studiaz reaciile chimice care au loc sub influena curentului electric. - Fotochimia - studiaz procesele chimice care au loc sub influena luminii. - Chimia coloidal studiaz sistemele caracterizate printr-o anumit mrime a particulelor componente: 10-710-9 cm. - Geochimia chimia pmntului. - Radiochimia analizeaz substanele radiocative.

6Daniela Resiga, UVT

Din chimia organic s-au desprins urmtoarele subramuri:

- Chimia coloranilor - Chimia medicamentelor - Chimia alimentar - Chimia compuilor macromoleculari

Aplicarea cunotinelor teoretice ale disciplinelor chimice n scopul obinerii diferitelor substane tehnologia chimic.

Chimia a ajutat dezvoltarea:- biologiei - tiinelor agricole i alimentare - a diferitelor ramuri tehnice - farmaceuticii - medicinei (chimioterapia, chirurgia, radiologia).

7Daniela Resiga, UVT

1.2. Materie Materia o realitate obiectiv care ne nconjoar i acioneaz asupra simurilor noastre, prin intermediul crora noi facem cunotin cu ea.

Formele de manifestare a materiei: -corpuscular (atomi, molecule, ioni, radicali, particule elementare) - ondulatorie Proprietile materiei: - micarea - venicia - unitatea

dualitatea corpuscularondulatorie a materiei.

8Daniela Resiga, UVT

1.3. Substana Substana o form de existen a materiei constituit din particule cu masa de repaus nenul. substane care se prezint sub form proprie i volum determinat; ele pot fi formate din una sau mai multe substane diferite.

Corpurile

Substana simpl (substana elementar, compusul unar) = forma de existen a elementului pe Terra, constituit din atomi ai aceluiai element. Elementul chimic amestecul atomilor cu acelai numr de ordine Z

Substana compus (combinaia chimic) = constituit din atomi ai unor elemente diferite. Amestecul sistem ce poate fi alctuit dintr-o singur substan aflat n stri de agregare diferite, sau din mai multe substane.9Daniela Resiga, UVT

Faz

poriunea sistemului caracterizat prin proprieti identice n orice punct i separat de alte poriuni prin suprafee nete, n dreptul crora are loc o variaie brusc a proprietilor.

Sistem monofazic = un amestec omogen Sistem polifazic = un amstec eterogen Puritatea unei substane chimice = concentraia acesteia n amestecul cu substanele impurificatoare.

Transformarea = un proces prin care substana i modific proprietile. - Dac prin transformare substana i pstrez compoziia calitativ i cantitativ proces fizic. Ex: dilatare contractare, topire solidificare - Dac n cursul transformrii substana i pierde identitatea proces chimic / reacie chimic. Ex: ruginirea fierului, fermentarea alcoolilor.10Daniela Resiga, UVT

Capitolul 2. Noiuni de structura materiei 2.1. Atomi; molecule; ioni Substanele au o structur discret, ele fiind compuse din atomi, molecule, ioni.

1805 - John Dalton: - elementele constau din atomi, atomii unui element fiind identici, - toi compuii rezult din combinarea atomilor a dou sau mai multe elemente, fiecare ntr-un numr bine definit. Molecul = un grup de atomi legai unul de altul (ntr-un raport bine definit al atomilor diferitelor elemente ce intr n molecula compusului) Fizicienii au pus la punct numeroase metode de cercetare a structurii materiei: - interpretarea spectrelor substanelor - metoda difraciei11Daniela Resiga, UVT

2.2. Modelarea reaciilor chimice Atomul = limita divizibilitii chimice a substanei (atomos = indivizibil n limba greac). = un sistem stabil, electroneutru, constituit din particule elementare cu masa de repaus nenul, aflate n continu micare i organizate n 2 subsisteme: nucleu (protoni + neutroni = nucleoni) + nveli electronic (electroni). Molecula = o particul cu individualitate cinetic, format din doi sau mai muli atomi identici (ex: H2, Cl2, P4) sau diferii (ex: H2O, PH3, CH4), fixai n poziii perfect definite unul n raport cu ceilali (aa cum am mai spus, molecula este un sistem de atomi legai).

12Daniela Resiga, UVT

Prin convenie, substanele se reprezint prin formule chimice. Formula chimic - se obine alturnd simbolurile elementelor ce formeaz substana nsoite de numere naturale plasate n dreapta jos (indicii), numere ce arat raportul de combinare al atomilor considerai indivizibili. Ecuaia chimic = o ecuaie matematic n care termenii sunt formule chimice amplificate cu numere (coeficieni numerici), care red convenional procesul chimic .

Ea trebuie s respecte legea matematic: egalitatea membrului stng cu membrul drept din toate punctele de vedere. Ex: PbS + 4 H2O2 PbSO4 + 4 H2O13Daniela Resiga, UVT

14Daniela Resiga, UVT