CHIMIE ANORGANICAClipa Lucian-Gabriel

CUPRINS

Cuprins• 1 – 1)Simboluri Chimice 2)Structura atomului 3)Configuratie electronica

• 2 – 1)Consecintele configuratiei electronice 2)Sistemul periodic; 3)Proprietatile elementelor

• 3 –- 1)Proprietatile chimice ale sodiului;

• 4 - 1. Legatura ionica; 2. Cristalul de clorura de sodiu NaCl;

• 5 -1 Legatura covalenta; 2.Legatura covalenta nepolaral; 3.Clorul

• 6 - 1. Legatura covalenta polara;

• 7 - 1.Legatura coordinativa; 2.Substante in stare gazoasa; 3.Molecula

• 8 – 1.Solutii 2..Dizolvarea

• 9 – 1.Concentratia solutiilor

• 10 – 1..Acizi si baze in solutie apoasa; 2..Notiunile de pH si pOH; 3.Reactia de neutralizare

• 11 -1. Reactiile exoterme si endoterme;2. Entalpia de reactie;3. Legea lui Hess

• 13 -1. Pilele electrice; 2.Coroziunea şi protecţia anticorosivă

• 14 – 1.Electroliza;

• 15 – 1.Reactii lente, reactii rapide; 2.Catalizatori, inhibitori.

1.Simboluri chimice• Definitii: • Atomul este cea mai mica particula dintr-o substanta care nu mai poate fi divizata prin

procedee chimice obisnuite. • • Elementul chimic reprezinta totalitatea atomilor de acelasi tip. • • Simbolul chimic este notatia prescurtata a denumirii unui element chimic. • • Exemple de atomi : • • A: aluminiu Al; argint Ag; argon Ar; aurAu; azot N; • B: bariu Ba; brom Br; • C: calciu Ca; carbon C; clor Cl; crom Cr; cupru Cu; • F: fier Fe; fluor F; fosfor P; • H: hidrogen H; heliu He; • I: iod I; • M: magneziu Mg; mangan Mn; mercur Hg; • N: nichel Ni; neon Ne; • O: oxigen O; • P: potasiu K; platina Pt; plumb Pb; • S: sodiu=natriu Na; sulf S; • Z: zinc.

2.Structura atomului Atomul este format din:

-Nucleu-partea centrala,care contine doua tipuri de particule • Protoni- (p(+) -particule cu sarcina pozitiva; • Neutroni- (n) -particule fara sarcina. • Invelis electronic-partea externa a atomului, care contine particule numite • Electroni- (e) -particule cu sarcina negativa. • Numarul atomic, notat cu Z, care arata: - numarul de protoni p+ (sarcini pozitive) din nucleu; -numarul de electroni e- (sarcini negative) din invelisul electronic ; -numarul de ordine in Sistemul Periodic. Z = p+ = e- • Numarul de masa, notat cu A, care arata suma dintre numarul de protoni si numarul de neutroni din nucleu. Este un numar intreg. A = p + n

3.Configuratia electronicaInvelisul electronic este format din totalitatea electronilor care graviteaza in jurul nucleului. Invelisul electronic are o structura stratificata,fiind format din straturi,substraturi si orbitali . Orbitalul atomic reprezinta zona din jurul nucleului in care exista probabilitatea maxima de a gasi electroni. Se cunosc 4 tipuri de orbital ,notati cu literele s ,p , d , f . Orbitalii de tip s au cea mai mica energie si este unul in fiecare strat. Orbitalii de tip p urmeaza ca energie si se gasesc in numar de 3 in fiecare strat,pe cele trei axe x,y,z. Orbitalii de tip d sunt in numar de 5. Orbitalii de tip f sunt in numar de 7. Substratul este format din orbitalii de acelasi tip. Stratul este format din substraturi.Sunt in numar de 7 notate de la 1 la 7 sau K,L,M,N,O,P si Q. Numarul de electroni dintr-un substrat al unui strat electronic se noteaza ca exponent la litera care arata tipul orbitalului. Ex: s2,p5

Substratul: n•a•x unde n =numarul stratului ; a = tipul orbitalului ; x = numarul de electroni.

• Configuratia electronica a atomului reprezinta schema in care orbitalii atomici se completeaza cu electroni,in ordinea cresterii energiei lor.

• • Ocuparea cu electroni are la baza: • a.Principiul stabilitatii: electronii se aranjeaza in orbital in

ordinea cresterii energiei orbitalilor s,p,d,f. • b.Principiul lui Pauli: un orbital atomic poate fi ocupat cu

maxim doi electroni de spin opus. • c.Principiul lui Hund: dupa semiocuparea orbitalilor

urmeaza cuplarea cu al doilea electron de spin opus. • • Pe baza acestor principii avem: • -pe orbitalii s incap maxim 2e-• - pe orbitalii p incap maxim 6e-• - pe orbitalii d incap maxim 10e-• - pe orbitalii f incap maxim 14e-

• -ordinea energetica a substraturilor este incepand de la nucleu : • 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p ( 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p);

Sistemul periodic

Proprietatile chimice ale sodiului • Sodiul sau natrium are simbolul Na , numarul atomic Z=11 si numarul de masa A=23. • • Este al 11-lea element in sistemul periodic , atomul are 11 p+,12 n si11 e-• • Configuratia electronica este : 1s2 2s2 2p63s1, adica are 3 straturi :1s, 2s 2p, 3s; • 4 substraturi: 1s,2s,2p,3s . • • Pozitia in sistemul periodic : grupa I-a A pentru ca are 1 e- pe ultimul strat • Perioada a 3 a pentru ca are 3 straturi • Blocul s pentru ca ultimul electron (electronul distinctiv) este pe orbital s. • • Na – 1 e- → Na+ ,formeaza ion pozitiv, deci are caracter electropozitiv si caracter metalic. • • Sodiul este un metal alcalin cu o reactivitate chimica foarte mare si de aceea el apare in

natura • numai sub forma de combinatii.In combinatiile sale are numai numarul de oxidare N.O.= +1. • In aer , sub actiunea oxigenului, a dioxidului de carbon si a umiditatii, sodiul metalic se

acopera cu • o pelicula cenusie formata dintr-un amestec de peroxid, hidroxid si carbonat de sodiu.De

aceea • sodiul se pastreaza sub petrol. Are masa atomica ANa=23. • Sodiul reactioneaza cu: oxigenul O2, clorul Cl2, apa H2O si acizii.

1. Legatura ionica• Legatura ionica sau electrovalenta este legatura chimica

rezultata prin transfer de electroni. • Elementele din grupele I A, II A, III A si toate grupele secundare,

cedeaza electroni transformandu-se in ioni pozitivi.

• Elementele din grupele V A, VI A, VII A accepta electroni transformandu-se in ioni negativi.

• • Ionii formati se atrag datorita legii lui Coulomb pana la o

anumita distanta. Rezulta compusi ionici, nu molecule. • • Ionii pot fi monoatomici: Na+, Zn2+, Al3+, Cl─, S2─, O2─ si • poliatomici: NH4+, H3O+, SO42─, CN─. • Exemple de compusi cu legatura ionica: • - Oxizi metalici: CaO, MgO, Na2O, Na2O2. • - Hidroxizi: LiOH, NaOH, KOH. • - Saruri: NaCl, MgCl2, CuSO4, NH4Cl, KNO3.

2. Cristalul de clorura de sodiu NaCl • Clorura de sodiu sau sarea gema( NaCl ) este o

substanta ionica. • Substantele ionice au structuri cristaline ionice,

adica in nodurile retelei sunt ioni retinuti prin forte electrostatice.

• Reteaua clorurii de sodiu este cubica avand fete centrate si centrata intern.

• Adica, ionii de Na+ ocupa colturile si centrul fetelor unui cub, iar ionii de Cl─ ocupa muchiile si centrul cubului.

• Astfel, fiecare ion este inconjurat de sase ioni de semn contrar: Na+/Cl─ = 6/6

Legatura covalenta

• Legatura covalenta este legatura chimica realizata prin punere in comun de electroni necuplati intre atomi de nemetale, identici sau diferiti.

• • Legatura covalenta duce la formarea

moleculelor,constituite din atomi.

• Dupa natura atomilor implicati exista urmatoarele tipuri de legaturi covalente:

• - Legatura covalenta polara; • - Legatura covalenta nepolara; • - Legatura covalenta coordinativa.

1.Legatura covalenta nepolara

• Se stabileste intre atomi identici de nemetale (cu acelasi Z). • Atomii implicati isi pun in comun electronii impari din stratul

de valenta.

• Poate fi –simpla • -dubla • -tripla. • Perechea de electroni de legatura este repartizata uniform

intre cei doi atomi. • Se formeaza molecule nepolare. • Exemple: H―H hidrogen molecular; • Cl―Cl clor molecular; • O=O oxigen molecular;• N≡N azot molecular.

Clorul• Clorul este cel mai reactiv dintre nemetale, dupa fluor. El se combina direct cu aproape toate elementele. • • a.Reactia clorului cu metalele

• Din reactia clorului cu metalele active rezulta cloruri: • • Cl2 + 2Na = 2NaCl clorura de sodiu • • 3Cl2 + 2Fe = 2FeCl3 clorura de fier(III) • • Cl2 + Cu = CuCl2 clorura de cupru(II) • • b.Reactia clorului cu nemetalele • Clorul rectioneaza cu nemetalele. Importanta practica prezinta reactia cu hidrogenul prin care se sintetizeaza

acidul clorhidric. • • H2 +Cl2 lumina 2HCl acid clorhidric • • c.Reactia clorului cu apa • Duce la formarea apei de clor, care are actiune decoloranta si dezifectanta. • • Cl2 + H2O HCl + HClO acid hipocloros • • 2HClO = 2HCl + 2[O] • 2[O] = O2 • Actiunea decoloranta si dezinfectanta a clorului se bazeaza pe descompunerea acidului hipocloros. Apa de

clor se pastreaza in sticle inchise la culoare pentru a evita descompunerea acidului hipocloros.

NaClFeCl3

CuCl2

d.Reactia clorului cu hidroxidul de sodiu Intrducand clor intr-o solutie rece de hidroxid de sodiu se obtine hipoclorit de sodiu Cl2 + 2NaOH → NaOCl + NaCl + H2O               e.Caracterul oxidant al clorului

Este demonstrat prin reactia clorului cu bromuri sau ioduri cand clorul, datorita caracterului puternic electronegativ, are capacitatea de a extrage bromul si iodul din compusii lor. Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2 bromura de brom

sodiu

Cl2 + 2KI → 2KCl + I2 iodura de clorura de iod

potasiu potasiu

Intrebuintarile clorului • Sterilizarea apei de baut; • Industria celulozei,fabricarea hartiei;

1. Legatura covalenta polara• Se stabileste intre atomi de nemetale diferite (Z diferite). • Atomii implicati isi pun in comun electronii impari din stratul de

valenta. • Poate fi - simpla • -dubla • -tripla. • Perechea de electroni de legatura este mai apropiata de nucleul

atomului cu caracter electronegativ mai pronuntat; apar sarcini fractionare negative, δ─ si pozitive δ+ ,la cei doi atomi.

• Se formeaza molecule polare (dipoli). • Exemple: H―Cl acid clorhidric;• H―F acid fluorhidric; • H―C≡N acid cianhidric;• H―O apa; • H • H─N─H amoniac. • │ • H

• Formarea legaturii covalente in molecula de acid clorhidric • Molecula de acid clorhidric se formeaza dintr-un atom de hidrogen si un atom de • clor: 1H 1s1• care are un e-impar ↑ 17Cl 1s22s22p63s23p5 care are tot un e-impar din cei 7 de

pe 3s3p ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↓ • s px py pz p • • •• •• •• • H• + •Cl•• → H •• Cl•• sau H―Cl•• sau HCl • •• •• •• • • Cei 6e- ai clorului care nu participa la formarea legaturii covalente se numesc

electroni • neparticipanti.

• Hidrogenul si clorul au electronegativitati diferite. Perechea de electroni pusa in comun este atrasa mai puternic de clor, care este mai electronegativ. In molecula se formeaza doua centre cu sarcini electrice opuse,sau un dipol.

• Legatura dintre hidrogen si clor este covalenta polara simpla;

• Molecula de acid clorhidric este polara,este un dipol.Moleculele dipolare de acid clorhidric se asociaza prin legaturi fizice slabe, Van der Waals, de tip dipol-dipol.

2.Proprietatile fizice ale apei

• Apa este:- un lichid • -incolor (in straturi groase este albastru), • -inodor; • -insipid; • -punct de topire pt = 0°C; • -punct de fierbere pf = 100°C • - densitatea la 4°C = 1g / cm3• • - nu conduce curentul electric (izolator). • Apa prezinta o serie de proprietati fizice care o deosebesc de celelalte hidruri ale

nemetalelor vecine • in sistemul periodic. Aceste proprietati se numesc “anomaliile apei”. • a. Apa este lichida intr-un interval mare de temperature (0°-100°C). • Aceasta anomalie este atribuita asocierii moleculelor de apa prin legaturi de hidrogen. • Legaturile de hidrogen se realizeaza intre moleculele care contin hidrogen legat covalent

de un • element puternic electronegativ care are volum mic si electroni neparticipanti.Legatura de

hidrogen • este de natura electrostatica, mult mai slaba decat legatura covalenta si nu implica

punerea in comun • de electroni.

• b. Densitatea apei variaza in functie de temperatura. • Cauza anomaliilor densitatii este gradul diferit de asociere moleculara.

Moleculele care s-au asociat la un anumit moment se pot desprinde pentru a se asocia din nou:

• c. La inghetare creste volumul si scade densitatea. • La inghetare se formeaza o a doua legatura de hidrogen la atomul de oxigen,

motiv pentru care • gheata are o structura afanata, ceea ce determina cresterea volumului si

scaderea densitatii. • Prin inghetare apa isi mareste volumul cu 9%. Asa se explica de ce se sparg

conductele, cazanele, • sticlele cand ingheata apa in ele si de ce crapa pietrele de ger. • Majoritatea lichidelor isi micsoreaza volumul la solidificare. Se stie ca apa are

ρmax = 1 g /cm3• , ceea ce se datoreza faptului ca apa este formata din ( H2O )2 ; aceasta

presupune existenta a doua legaturi de hidrogen: • • O : ……H • H \ \ H • H…… : O

• Apa in stare de vapori este formata din molecule libere (n = 1 ).

1.Legatura coordinativa • Legatura covalenta coordinativa se realizeaza tot prin punere in

comun de electroni, dar dubletul de legatura provine de la un singur atom numit donor.

• Legatura coordinativa se formeaza cand donorul are o pereche de electroni neparticipanti iar acceptorului ii lipsesc doi electroni.

• Aceasta legatura se intalneste in cazul ionului amoniu NH4 si a ionului hidroniu H3OIonul amoniu NH4 se formeaza cand molecula de amoniac NH3 ,in care azotul N prezinta o pereche de electroni neparticipanti,vine in contact cu un ion de hidrogen H+provenit de la un acid sau de la apa. Azotul este donorul iar ionul de hidrogen este acceptorul. Datorita sarcinii pozitive a

• ionului de hidrogen intregul ion de amoniu se va incarca pozitiv.

2.Substante in stare gazoasa • Dintre substantele in stare gazoasa amintim: H2, Cl2, O2, N2, HCl, H2O, NH3

• Marimi caracteristice gazelor: • • Molul este cantitatea de substanta ,numeric egala cu masa molecular a

acesteia ,exprimata in grame.

• Numarul de moli din orice substanta(lichid, solid, gaz),se noteaza cu υ si se calculeaza cu • urmatoarele formule: • υ = m /µ =V / Vµ ; • • m= masa de substanta in grame; • μ=masa maleculara;

• Masa moleculara este numarul care arata de cate ori masa unei molecule este mai mare • decat u.a.m. • • Este o marime relativa, se noteaza cu µ si se calculeaza prin insumarea maselor

atomilor • componenti .

MOLECULA• Molecula este cea mai mica particula dintr-o substanta , care poate exista in stare libera

si care • prezinta toate proprietatile substantei respective. • Formula chimica reprezinta notarea prescurtata a moleculei unei substante cu ajutorul

simbolurilor • chimice. • Substantele chimice sunt formate din unul sau mai multi atomi si se clasifica in: • • 1.Substante simple formate din acelasi tip de atomi En ,unde E=simbolul chimic ; • n(indice)=numarul de atomi.

• 2.Substante compuse formate din atomi diferiti AbBa ,unde a=valenta atomului A si numarul

• de atomi B; b=valenta atomului B si numarul de atomi A. • Unele substante contin in compozitia lor grupari de atomi.Principalele grupari sunt : • (OH)I• hidroxil ; (NO3)• azotat ; (CO3) carbonat ; (SO4)• sulfat; (PO4)• fosfat. • Astfel substantele se scriu: AgGa , unde G=gruparea si g= valenta gruparii.

SOLUTII• • Solutia este un amestec de doua sau mai multe substante rezultat in urma procesului de

dizolvare. • Solutia este formata din: • - Substanta care se dizolva, numita dizolvat sau solvat; • - Substanta in care se dizolva, numita dizolvant sau solvent. • • 1.Solubilitatea substantelor • • Apa este cel mai raspandit solvent. Solutiile sunt fundamentale pentru viata si pentru alte

procese care implca reactii chimice. • Seva plantelor este o solutie apoasa de diferite saruri minerale extrase din sol. Reactiile

biochimice sunt reactii in solutie apoasa intre diferite substante din organismul animal. • Proprietatea de dizolvant a apei are mare importanta in tehnica deoarece majoritatea reactiilor

chimice au loc in solutie apoasa. Cand o substanta se dizolva intr-un solvent formand o solutie se spune ca substanta este solubila in acel solvent.

• In functie de coeficientul de solubilitate se apreciaza solubilitatea unei substante: • - Substante solubile ,daca solubilitatea este mai mare de 0,1mol/L (sarea de bucatarie, • zaharul, soda de rufe); • - Substante moderat-solubile daca solubilitatea este intre 0,01 si 0,1mol/L (sulfat de calciu, • hidroxidul de calciu); • - Substante insolubile, daca solubilitatea este mai mica de 0,01mol/L (clorura de argint, sulfat • de bariu).

Dizolvarea

• Dizolvarea este un proces fizic. In procesul de dizolvare, particulele desolvat difuzeaza printre moleculele de solvant,pana cand se obtine un amestec omogen.

• In acelasi timp cu dizolvarea se pot produce si alte procese si anume: stabilirea de interactii, cu formare de legaturi intre particulele de solvat si de solvent care pot conduce sau nu la:

• - Disocierea sau ionizarea substantelor ionice si polare in ioni, sub actiunea moleculelor de solvent;

• - Solvatarea moleculelor dizolvate sau a ionilor dizolvati, cu molecule de solvent; daca solventul este apa, procesul se numeste hidratare.

• Dizolvarea substantelor este insotita de absorbtie si de degajare de caldura.

 Concentratia solutiilor • Pentru a compara cantitatile de solvat in doua solutii se utilizeaza

marimea numita concentratie. • Concentratia reprezinta cantitatea de solvat existenta intr-o anumita

cantitate de solutie. • Din punctul de vedere al cantitatii de solvat existent intr-o cantitate de

solvent, solutiile se clasifica in :• - nesaturate; • - saturate; • - suprasaturate. • Solutiile saturate sunt solutiile in care s-a dizolvat cantitatea maxima

de solvat intr-o cantitate data de solvent, la o anumita temperatura. • Exista mai multe modalitati de exprimare a concentratiei:procentuala,

molara. • Concentratia procentuala (c%) reprezinta cantitatea de solvat

continuta in 100 g de • solutie.• Concentratia molara sau molaritatea(cM) reprezinta numarul de moli

de solvat (υ) dizolvat intr-un litru de solutie (Vs).

Acizi si baze in solutie apoasa • Numele de acid si baza au fost folosite pentru prima data de O. Tachenius in secolul al • XVII-lea. • R. Boyle a incercat sa defineasca acizii si bazele folosindu-se de unele constatari

experimentale: • • • ACIZI BAZE • - Substante cu gust acru ; - Substante cu gust lesietic; • - Schimba culoara indicatorilor; - Schimba culoarea indicatorilor ; • - Reactioneaza cu multe metale; - Unsuroase la pipait; • - Se neutralizeaza cu bazele. - Se neutralizeaza cu acizii. • • Acizii se clasifica in : -acizi tari: H2SO4 acid sulfuric; HCl acid clorhidric; HNO3 acid azotic. • -acizi slabi: HCN acid cianhidric; CH3COOH acid acetic. • • Bazele se clasifica in :• -baze tari:• NaOH hidroxid de natriu(sodiu); • KOH hidroxid de potasiu; Ca(OH)2 hidroxid de calciu.

• -baze slabe: NH3 amoniac

2.Notiunile de pH si pOH • Determinarile experimentale au aratat ca apa conduce

foarte putin curentul electric,deoarece un numar foarte mic de molecule de apa ionizeaza:

• Amfolit acido-bazic • • Apa este un amfolit acido-bazic • deoarece se comporta ca acid in • prezenta unei baze si ca baza in • prezenta unui acid. • • Constanta prin care se caracterizeaza echilibrul de

ionizare a apei se numeste constanta de autoprotoliza sau constanta de ionizare a apei, notata cu Kw si egala, la 25ºC, cu 10-14 mol2/L2

• .

Reactia de neutralizare • Reactia dintre un acid si o baza se numeste reactie de neutralizare. • In urma reactiei dintre un acid si o baza se formeaza totdeauna o sare; cand

baza este un • hidroxid,din reactie rezulta o sare si apa. • • Ex: a. Acid tare si baza slaba: • • HCl + NH3---- NH4Cl • acid amoniac clorura

clorhidric de amoniu

• • b. Acid tare si baza tare: • • HCl + NaOH---- NaCl + H2O • hidroxid clorura apa • de sodiu de sodiu

• • H2SO4 + Ca(OH)2---- CaSO4 + 2H2O • acid hidroxid sulfat • sulfuric de calciu de calciu

REACTII EXOTERME. REACTII ENDOTERME• Reactiile chimice sunt totdeauna insotite de schimbari de

temperatura,numite efecte • termice. • • Termochimia studiaza efectele termice asociate reactiilor

chimice,prin aplicarea • principiului I al termodinamicii. • Reactiile chimice pot fi: ─ exoterme; • ─ endoterme. • Termenii endoterm si exoterm sunt asociati unui sistem termodinamic

si unui sens al transportului de caldura. • Sistemul termodinamic este sistemul chimic format din vasul de

reactie si continutul lui. • Tot ceea ce este in afara vasului reprezinta mediul. • • Intr-o reactie chimica exoterma sistemul cedeaza caldura mediului. • Intr-o reactie chimica endoterma sistemul absoarbe caldura din

mediu.

ENTALPIA DE REACTIE • Entalpia de reactie, ΔH, reprezinta caldura de reactie

determinata la presiune constanta. • • Entalpia (H) este o forma a energiei stocate in sistem.

Nu se poate masura acest stoc. Se masoara o variatie a cantitatii de energie a sistemului prin caldura schimbata cu mediul, la presiune constanta, ΔH.

• Variatia de entalpie, ΔH, intr-o reactie chimica este egala cu diferenta dintre suma entalpiilor produsilor de reactie si suma entalpiilor reactantilor:

• Pentru reactia : Reactanti → Produsi de reactie avem • ΔH = Σ nprodusi*Hprodusi ─ Σ nreactanti*H reactanti

LEGEA LUI HESS • In anul 1840 Hermann Hess a enuntat legea

termochimiei, care este o aplicatie a legii generale de conservare a energiei:

• *Intr-o reactie chimica, valoarea efectului termic

depinde de starea initiala a reactivilor si de cea finala a produsilor si nu depinde de etapele intermediare*

• Legea prezinta importanta pentru : • - Calcularea variatiei de entalpie pentru reactiile care

nu pot fi controlate deoarece se desfasoara fie cu viteza foarte mare sau compusii rezultati sunt instabili.

• - Calcularea entalpiei standard de formare a unui comp

   REACTII DE OXIDO-REDUCERE • Pe baza structurii electronice a elementelor,oxidarea si

reducerea au fost asociate cu fenomene cu transfer de electroni.

• • OXIDAREA este procesul chimic in care specia chimica

(atom,ion,molecula) cedeaza electroni. • • REDUCEREA este procesul chimic in care specia chimica

accepta electroni. • • Specia chimica ,care cedeaza electroni are caracter

reducator si se numeste agent reducator. • • Specia chimica,care accepta electroni are caracter

oxidant si se numeste agent oxidant.

STABILIREA COEFICIENTILOR REACTIILOR REDOX.

• Pentru a stabilii coeficientii in reactiile redox se respecta urmatoarele etape:

• • 1. Se scriu reactantii si produsii de reactie. • 2. Se determina N.O. ale elementelor participante la reactie si

se identifica speciile al caror N.O. variaza. • 3. Se scriu ecuatiile reactiilor de oxidare si de reducere, pe

baza variatiei N.O. • 4. Se multiplica fiecare ecuatie cu un numar intreg pozitiv,

astfel inca numarul electronilor • cedati in timpul reactiei de oxidare sa fie egal cu numarul

electronilor acceptati in timpul reactiei de reducere. • 5. Se scrie ecuatia reactiei chimice tinand cont de coeficientii

stabiliti anterior.

PILE ELECTRICE

Pilele electrice sau elementele galvanice reprezinta aplicatii ale reactiilor redox cu ajutorul carora energia chimica este transformata in energie electrica.

Sunt formate din doua semicelule in care au loc procesele de oxidare si reducere,in urma carora se produce curentul electric.

Cele doua semicelule sunt unite intre ele printr-un fir conductor si printr-o punte de sare.

In pilele electrice se utilizeaza electrodul unui metal. Electrodul unui metal reprezinta ansamblul format dintr-o lama metalica cufundata intr-o solutie ce contine ionii metalului respectiv.

Intre atomii de metal din lama metalica si ionii sai din solutie se stabileste un echilibru.

Cele mai cunoscute pile electrice sunt:

Pila Daniell Acumulatorul cu Plumb

Coroziunea şi protecţia anticorosivă

• Materialele din care sunt confectionate caroseriile automobilelor sufera in timp,sub actiunea umezelii din aer, un fenomen de ruginire.

• Ruginirea unui material confectionat dintr-un aliaj al fierului este o forma de coroziune. Dar nu numai fierul ci si alte materiale sufera acest proces. De exemplu, statuile sau acoperisurile confectionate din cupru se acopera cu pulbere verde datorita poluarii aerului cu dioxid de sulf.

• Corodarea cladirilor din piatra sau din marmura are loc tot datorita dioxidului de sulf si umiditatii din atmosfera.

• Coroziunea este fenomenul de degradare superficial sau in profunzime a unui material, de obicei metal, sub actiunea factorilor fizico-chimici din mediul inconjurator.

Cum se realizeaza protectia anticorosiva • Daca fierul se corodeaza mult mai rapid in prezenta unui metal mai putin

reactiv decat el, este evident ca in prezenta unui metal mai reactiv fierul este protejat.

• Aceasta metoda de protectie anticorosiva se cunoaste sub numele de protectie anodica.

• Pentru protejarea conductelor de fier subterane sau a vapoarelor, se folosesc zincul sau magneziul.

• O alta metoda de protectie este reprezentata de acoperirile metalice. • O alta metoda de protectie anticorosiva este acoperirea fierului cu un alt

metal cum ar fi Sn (staniu), Zn (zinc), cu conditia ca stratul protector sa fie perfect neted fara porozitati. Aceste metale formeaza un strat protector mai rezistent la coroziune.

• Cea mai cunoscuta metoda de protectie anticorosiva utilizata este acoperirea cu vopsea.

ELECTROLIZA• Electroliza este procesul care se produce la trecerea

curentului electric prin solutia unui electrolit sau printr-un electrolit topit.

• • Electroliza are loc in dispozitive numite celule electrolitice. O

celula electrolitica se aseamana din punct de vedere constructiv cu o celula electrochimica.

• Deosebirea consta in faptul ca intr-o celula de electroliza se foloseste curentul electric pentru a produce o reactie redox.In absenta curentului electric, reactia redox nu se produce in mod spontan.

• Celula electrolitica este formata dintr-o solutie sau topitura unui electrolit in care sunt introdusi doi electrozi conectati la o sursa de curent electric prin intermediul unor conductori metalici

ELECTROLIZA TOPITURII DE CLORURA DE SODIU (NaCl).

• Electroliza este principalul procedeu prin care se obtin metalele

• cele mai reactive.Metalele situate in grupele I si II-a A se obtin prin electroliza combinatiilor lor naturale in stare topita.

• Astfel, sodiul se obtine industrial prin electroliza clorurii de

sodiu, NaCl in stare topita. • Ecuatia reactiei globale este: • 2NaCl electroliza 2Na↓ + Cl2↑ • In urma electrolizei topiturii de clorura de sodiu se obtine pe langa sodiu si clor

ELECTROLIZA SOLUTIEI DE CLORURA DE SODIU (NaCl)• Este o metoda de obtinere a clorului (Cl2) si a

hidroxidului de sodiu (NaOH).• In solutie raman ionii hidroxid, HO- si ionii Na+,

care formeaza hidroxidul de sodiu. Prezenta ionilor hidroxid din solutie determina colorarea fenolftaleinei in rosu carmin.

• Atat clorul cat si hidroxidul de sodiu au numeroase aplicatii practice.

 REACTII LENTE. REACTII RAPIDE

• Pe baza efectelor termice se poate stabili daca o reactie chimica are loc spontan in sensul Reactivi → Produsi de reactie, dar nu poti sa prevezi si timpul in care reactia are loc.

• Datele experimentale arata ca exista reactii care au loc foarte rapid, altele mai lent si unele nu au loc in conditii normale.

• Este deci important sa se cunoasca si viteza cu care se produc reactiile chimice, fie pentru a accelera reactiile chimice in care se obtin produsi utili, dar lent, fie pentru incetinirea sau chiar

• stoparea reactiilor nedorite.

2.CATALIZATORI. INHIBITORI

• Catalizatorii sunt substante care participa la reactie marind viteza de reactie, dar se regasesc

• calitativ si cantitativ alaturi de produsii de reactie. • Catalizatorul mareste viteza de reactiilor

termodinamic posibile; reactia chimica are loc si in

• absenta catalizatorului, dar cu viteza foarte mica.• In concluzie: Catalizatorii sunt substante care: • - Maresc viteza reactiilor chimice posibile; • - Se regasesc cantitativ la sfarsitul reactiei; • - Nu influenteaza valoarea caldurii de reactie; • - Nu deplaseaza echilibrul chimic;

PROIECT REALIZAT DE

Clipa Lucian Gabriel