Legea proportiilor definite=orice substanta este compusa din aceleasi elemente combinate in acelasi raport de masa. Cu alte cuvinte compozitia unei substante este constanta si bine definita. Exemplu este sulfura de fier care se obtine in reactia directa dintre Fe si S. S-a putut constata ca intotdeauna raportul intre masa de fier si masa de sulf care reactioneaza este 7/4.Legea proportiilor multiple=daca 2 elemente a si b se combine pt a forma mai multe substante diferitele mase ale lementului a, care reactioneaza cu aceeasi masa de elemente b se gasesc intre ele in raport de numere intregi si mici. Pt a ilustra legea proportiilor multiple luam in considerare oxizii azotului. Azotul formeaza cu oxigenul 5 oxozi stabili. Diferitele mase de oxigen care reactioneaza cu aceesi masa de azot se gasesc intr-un raport de 8:16:24:32:40=1:2:3:4:5 adica rapoarte de nr intregi si mici.Legea volumelor constante=se refera la reactiile chimice intre gaze. L a aceeasi temperatura si presiune intre volumele gazelor care se combina sau rezulta din reactie exista un raport de nr intregi si mici.Un volum de H reactioneaza cu un volum de Cl rezultand doua volume de HCl. Prin urmare raportul dintre volumele de H si Cl care reactioneaza este 1:1. Similar 3 volume de H reactioneaza cu un volum de N rezultand 2 volume de amoniac NH3. Aparent legea volumelor constante contrazice teoria atomista a lui Dlaton comform caruia un atom de H reactioneaza cu un atom de Cl pt a forma o molecula de HCl. Aceasta contradictie rezolvata de catre Avogadro care a aratat ca H si Cl se prezinta sub forma unor molecule diatomice astfel incat reactiile intre gaze pot fi scrise sub forma: H2+Cl2->2HCl, 3H2+N2->2NH3. Legea lui Avogadro=volume egale de gaze la aceleasi temperaturi si presiuni contin un numar egal de molecule.Modele atomice si particule elementare. Descoperirea radioactivitatii si a transformarilor radioactive au dovedit complexitatea structurii atomilor.Experienta efectuata de Rutherford a condus la elaborarea primului model rational al atomului.In experienta efectuata Rutherford a trecut un fascicol de particule alfa printr-o foita foarte subtire din aur. Pe un ecran luminiscent a constatat ca majoritatea particulelor alfa trec prin foita de aur fara a fi deviate. O mica parte din particule sunt usor deviate iar o parte infima sunt intoarse din drum. Pe baza acelor experiente a fost elabolart modelul planetar. Rutherford a aratat ca materia are o structura afanata in care masa este concentrata in masa nucleelor atomilor, aceste nucleee avand o sarcina electrica pozitiva. In jurul nucleului se deplaseaza electronii cu masa foarte mica care nu influenteaza prea mult traiectoria particulelor alfa. Particulele alfa ricoseaza doar daca lovesc nucleul atomului. Modelul planetar elaborat de Rutherford contravine legilor electrodinamicii clasice comform carora electronii in deplasarea lor continua in jurul nucleului pierd energie si ar trebui in final sa cada pe nucleu. Aceasta contadictie a fost rezolvata de catre Bohr care a aratat ca electronii se pot deplasa in jurul nucleului doar pe anumite orbite impuse. Deplasarea electronilor pe aceeasi orbita se face fara a pierde energie. Electronul pierde sau castiga energia numai daca trece de pe o orbita pe alta. Aceste postulate au dus la elabolarea modelului Bohr al atomului. Comform modelului Bohr electronii se deplaseaza in jurul nucleului pe orbite circulare care se gasesc la diferite distante fata de nucleu. Studiind spectrul hidrogenului Sommerfeld a ajuns la concluzia ca orbitele pe care se deplaseaza electronii pot fi si eleptice. Se ajunge astfel la o forma rectificata a modelului atomic. Studiul fenomenelor radioactive a condus la concluzia ca atomii au o structura complexa, in constitutia acestora intrand asa numitele particule elementare. Descoperirea electronului si a protonului a fost urmata de descoperirea neutronului. Nr particulelor elementare cunoscute depaseste 30 dar importante pt a explica structura si reactiile subst sunt electronii, neutronii si protonii. Protonii si neutronii intra in constitutia nucleului motiv pt care se numesc nucleoli.Numar atomic,Numar de masa, element chimic: Nr de protoni din nucleul unui atom reprezentand nr atomic si se noteaza cu Z in timp ce nr de nucleoni desemneaza nr de masa ce se noteaza cu A prin urmare nr de neutroni va fi dat de diferenta N=A-Z.Deoarece atomul este neutru din punct de vedere electronic, nr de electroni ai unui atom e egal cu nr de protoni.Specia de atomi cu acelasi nr de atomi Z reprezinta elementul chimic. Simbolurile chimice ale elementelor au fost propuse de catre Berzelius in 1813.In majoritatea cazurilor ca simbol s-a ales prima sau primele 2 litere ale denumirii latine a elementului chimic.(ex: hidrogenium-H). Restul elementelor au ca simbol prima litera a numelui latin urmata de o consoana si mai rar de o vocala din numele elementului. In situatiile in care este necesar, de exemplu la reprezentarea izotopilor, se pot indica nr atomic Z ca indice in stanga elementului si nr de masa A ca exponent in stanga. Cu mici exceptii, simbolurile elementelor stabilite de Berzelius sunt valabile si astazi. Exista atomi care, desi au acelasi nr

atomic Z, difera prin nr de neutroni, acestia numindu-se izotopi. Cel mai simplu element este H. Nucleul de H este format din 1 proton, iar invelisul electronic din 1 electron (H usor). Acesta mai are 2 izotopi: deuterium si titriu.Abundenta elementelor in scoarta externa a pamantului a fost calculata de Clark. Parametrii Clark redau compozitia scoartei pamantului inclusiv aerul si apa, pana la o adancime de 16 km.In general majoritatea corpurilor materiale sunt formate din substante in componenta carora intra diferite elemente. Dintre cele cca 110 elemente cunoscute pana in prezent 88 din elemente au fost indentificate in scoarta terestra cel mai raspandit element: O2 intr-o proportie de 49,4% acesta exista sub forma celor 3 izotopi: (sus16)(jos8)O=99,759% ; (sus17)(jos8)O=0,037% ; (sus18)(jos8)O=0,204%.Canatitati mari de O2 se gasesc in stare combinata in apa,in stare necombinata se gaseste in atom si sub forma moleculelor biatomice.Deasemenea se gaseste in atom si sub forma de ozon.Al doilea element ca raspandire in scoarta terestra este siliciul=25,75%.Acesta se gaseste numai sub forma de combinatie in roci de diferite tipuri. Dintre elementele metalice cele mai raspandite sunt Al:7,51% ; Fe:4,7% ; Ca:3,39% , Mg:1,94%.Extrem de rar Fe se gaseste in stare pura, provenita din meteoriti si formatiuni telurice.Pe langa O2 exista si alte elemente care in stare necombinata sung gaze,aici intra H,N,F.Si aceste elemente se gasesc mai ales in stare combustibila.Gazele rare(He,Ne,Ar,Kr,Xe,Rn) reprezinta o categorie aparte de elemente care se gasesc in stare gazoasa monoatomica. Singurele elemente lichide la temperature camerei sunt Hg si Br, dar Hg se gaseste rar in stare elementara, iar Br-ul numai in comnbinatii.Abundenta elementelor in scoarta terestra difera essential de abundenta elementelor in univeers. Astfel pe Pamanat He e unul dintre cele mai rare elemente avand parametrul Clark de 4,2*10(-7)% in timp ce in soare acesta e al doilea element ca abundenta dupa H. Masa atomica a unui element arata de cate ori masa atomului respective este mai mare decat a 12-a parte din masa atomului de C. Masele atomice sunt in general nr fractionare, intru-cat elementele sunt constituite din mai multi izotopi.Structura invelisului electronic al atomului. Luand in considerare modelul Bohr-Sommerfel al atomilor pe baza datelor experimentale: este posibila construirea unei imagini intuitive asupra structurii atomice a diferitelor elemente. Pornind de la spectrul H s-a ajuns la concluzia ca invelisul electronic al atomului are o structura stratificata.Elementele care graviteaza in jurul nucleului pe orbite eliptice se gasesc la distante medii diferite fata de nucleu, electronii care se gasesc la distante medii alcatuiesc un strat electronic.Apartenenta electronilor la un anumit strat electronic. Apartenenta electronilor la un anumit strat e caracterizata de nr cuantic principal n. Cel mai apropiat strat de nucleu e K(n=1). Urmatoarele straturi: L(n=2); M(n=3); N(n=4); O(n=5); P(n=6); Q(n=7).In atomul de H in stare fundamentala electronii se gasesc pe stratul K. In miscarea sa continua, electronul se poate gasi intr-o anumita regiune a spatiului din jurul nucleului.Acesta portiune a spatiului in care exista probabilitatea de a se gasi electronul poarta numele de orbital.In fiecare orbital pot exista cel mult 2 electroni caracterizati de o miscare de spin opus(miscare de rotatie).Acesta miscare a electronilor e caracterizata de un nr cuantic de spini care poate lua valori de ±1/2.Stratul K(n=1) este constituit dintr-un singur orbital de simetrie sferica numit orbital s.Stratul L(n=2) este constiuit din 2 tipuri de orbitali de simetrii diferite care alcatuiesc 2 substraturi. Pt a caracteriza tipul de simetrie s-a introdus nr cuantic secundar l. Valorile lui l sunt in functie de n l=f(n). Pt n=k, l poate lua valorile 0,1 …, k-1. Prin urmare stratul K(n=1), l are o singura valoare ( l=0), ceea ce inseamna ca stratul K este format dintr-un singur orbital s. Pt stratul L (n=2), l are valorile 0 si 1, adica L contine 2 substraturi: unul compus dintr-un orbital s (l=0) si unul compus din 3 orbitali de tip p (l=1). Orbitalii p au forma a 2 lobi simetrici fata de nucleu.Orientarea orbitalilor este data de nr cuantic magnetic m care ia urmatoarele valori: -l, -(l-1), … -2, -1, 0, 1, 2, l-1,l. pt cazul orbitalilot p, m are valorile -1, 0, 1. Aceste valori corespund orientarii orbitalilor dupa axele de coordinate.Stratul M(n=3) are urmatoarele valori ale nr cuantice l si m: l=0 m=0; l=1 m=-1,0,1; l=2 m=-2, -1, 0, 1, 2.Pe langa straturile s(l=0) si p(l=1) apar si orbitalii caracterizati de nr cuantic secundar l=2.Acesti orbitali sue numesc orbitali d.Ei sunt in nr de 5, sunt fromati in general din 4 lobi cu orientare diferita in spatiu cu exceptia

unuia care are forma diferita. Orbitalii caracterizati de nr cuantic secundar l=3 se numesc orbitali f si sunt in nr de 7.Forma si simetria sunt complicate.Ocuparea cu electroni a orbitalilor. Ordinea de ocupare cu electroni a orbitalilor unui atom in stare fundamentala se face dupa regurile: -principiul ordinii crescatoare a energiei; -principiul excluziunii al lui W Pauli ; -regula lui Hund.Principiul ordinii crescatoare a energiei. Numai in atomul de H ordinea crescatoare a nivelurilor energetice corespunde ordinii de dispunere a nivelurilor data de n si l.1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p5d5f…..In atomii polielectronici se produce o modificare energetica a invelisului electronic.Regula n+l Comform regulii n+l minim substraturile electronice sunt ocupate cu electroni in ordine crescatoare a valorii sumei dintre nr cuantic principal n si nr cuantic secundar l. La valori egale ale sumei energia cea mai mica corespunde orbitalului cu nr cuantic principal n mai mic.Regula poate fi data si sub forma tabelara. Cea mai sugestiava ilustrare a regulii n+l minim este tabla de sah alui Goldansky. In aceasta pe diagonala principala se trec orbitalii s iar pe urmatoarele diagonale orbitalii p,d si f. Secventa ocuparii cu electroni a orbitalilor este indicata de sageti.Principiul excluziunii a lui Pauli=stabileste ca invelisul electronic al unui atom nu pot exista electroni care sa fie caracterizati de toate cele 4 nr cuantice identice. Consecinata acestui principiu este faptul ca un anumit orbital nu poate fi ocupat decat cu cel mult 2 electroni care au spin opus.Regula lui Hund=stabileste ca in cazul orbitalilor de acelasi tip electronii se dispun astfel incat modulul sumei nr cuantice de spin opus sa fie maxim. Prin urmare orbitalii de acelasi tip vor fi completati mai intai cu cate un electron de acelasi spin dupa care va incepe clasarea celui de-al doilea electron de spin opus pe orbitalul respectiv. Atomul de H cu Z=1 are un singur electron plasat pe orbitalul 1s. Pot fi redate toate configuratiile elementelor chimice in forma simplificata pornind de la configuratia gazului rar din perioada anterioara celei in care se afla elementul. Electronul prin care un element se deosebeste de cel precedent se numeste electron distinctiv. Acest electron se afla pe nivelul energetic cel mai ridicat. Pozitia acestuia in invelisul electronic este de cea mai mare importanta pt comportarea chimica a elementului respectiv. Regula n+l minim reda doar ordinea de ocupare a orbitalilor. Pt elementele usoare aceasta corespunde configuratiei electronice. La elementele mai grele se produce o reasezare a nivelelor energetice datorita fenomenului de ecranare a nucleului de electroni de pe straturile inferioare. In felul acesta la elementele cu Z mai mare nivelele energetice se dispun mai intai dupa n iar pt acelasi n se vor dispune dupa l.Sistemul periodic si periodicitatea proprietatilor elementelor. Sistemul periodic a fost elaborat pe baza a trei idei fundamentale care s-au dezvoltata in timp. -posibilitatea unei clasificari naturale a lementelor. -convingerea ca exista o legatura stransa intre o marime fundamentala caracteristica fiecarui element si comportarea chimica a elementului respectiv. -existenta unei periodicitati a propietatilor elementelor. Aceste idei au fost sintetizate prima data de Mendeleev care a intocmnit un tabel al elementelor in 1869 din care a rezultat sistemul periodic actual. Sistemul periodic actual este format din 18 coloane numite grupe si 7 linii orizontale numite perioade. Prima perioada contine doua elemente H trecut de obicei in grupa I si He care apartine grupei 18. Perioadele a doua si a treia contin 8 elemente repartizate in grupele I,II respectiv XIII,XVIII eceste grupe au fost cunoscute sub numele de grupe principale. Perioadele 4,5,6 contin 18 elemente iar perioada 7 este incompleta. Sistemul perioadic este completat cu 2 serii de 14 elemente cu caracter metalic denumite lantanide si actinide. Aceste elemente datorita propietatilor lor ar trebui sa ocupe aceeasi casuta cu lantonul respectiv actiniu. In sistemul periodic se pot distinge diferite portiuni care cuprind elemente cu propietati asemanatoare denumite blocuri de elemente. Blocul s cuprinde elemente la care in general electronul distinctiv se plaseaza intr-un orbital s. Din blocul s fac parte elemente din grupele I si II avand stratul exterior constituit din orbitali s. Blocul p se caracterzeaza prin faptul ca electronul distinctiv se plaseaza intr-un orbital p fiind alcatuit din grupele XIII-XVIII. Blocul d este format din elemente grupelor III-XII cunoscute sub numele de grupe secundare. La aceste lemente denumite metale tranzitionale , electronul distinctiv este plasat intr-un orbital d. Blocul f este constituit din doua serii de lemente lantanidele si actinidele in care electronul distinctiv este plasat de obicei pe un orbital f.Proprietatile periodice. Volumul atomic. Poate fi calculat ca raportul dintre masa atomica si densitatea elemenetului. Volumul atomic variaza in functie de nr atomic z. Metalele alcaline au cel mai mare volum

atomic iar metelele tranzitionale au volum cel mai redus. Metalele alcaline pamantoase, halogenii si gazele rare au volume atomice cu valori intermediare. Razele atomice. Cu cateva exceptii scad in perioada de la stanga la dreapta intrucaat marimea nr de lectroni in stratul exterior concomitent cu marimea sarcinii pozitive a nucleului conduce la accentuarea fortei de atractie intre nucleu si electronii exteriori. Raza atomica este determinata de nr de straturi electronice. Adaugarea unui nou strat duce la cresterea considerabila a razei atomice. In concluzie in grupele I,II,XIII-XVIII raza atomica va creste de sus in jos , aceasta regula de variatie fiind mai putin evidenta in caul grupelor tranzitionale. Raza ionica. In cazul razei ionice o propietate generala este:-anionii au raza si prin urmare volumul mai mare decat al elementelor din care provin. In cazul cationilor este invers, razele si volumele sunt mai mici decat a elementelor din care provin. Razele anionilor scad in perioade de la stanga la dreapta intrucat pt acelasi nr de electroni cresterea sarcinii pozitive a nucleului conduce la marirea fortei de atractie intre nucleu si invelisul electronic. Energia de ionizare=energia necesara pt indepartarea unui electron dintr-un atom aflat in stare gazoasa. Energia de ionizare primara se refera la indepartarea electronului de pe nivelul energetic superior. Energia de ionizare secundara se refera la indepartarea unui electron din catiionul rezultat in prima treapta de ionizare. Cele mai mici energii de ionizare le au metalele alcaline iar cele mai mari corerspund gazelor rare. Acest fenomen este explicat prin faptul ca odata cu cresterea nr de lectroni de pe stratul xterior va creste corespunztor energia necesara eliminarii unui electron.La gazele rare enrgia mare de ionizare este datorata di stabiitatii configuratiei exterioare. De asemenea se poate constata ca in cadrul unei grupe energia de ionizare scade de sus in jos deoarece cu cat eectronul este mai indepartat de nucleu cu atat forta cu care este atras de sarcina pozitiva a nucleului este mai mica.Electronegativitatea. Propietatea unui atom al unui element dintr-o combinatie chimica de a atrage electronii. Elementele a coror atomi atrag puternic electronii se numesc electronegative iar elementele a caror atomi au tendinta de a pierde electroni se numesc electropozitive. Se poate spune ca elementele electropozitive au caracter metalic, in timp ce lelementele electronegative au caracter nemetalic. Taria caracterului poate fi apreciata empiric, pe baza intensitatii cu care se desfasoara unele reactii chimice la care participa elementele respective.Legatura ionica. -teoria leg ionice a fost fundamentata de catre Kossel.Conform acestei teorii,formarea combaniatiilor chimice are loc ca urmare a atractiei electrostatice care se manifesta intre ionii incarcati cu sarcini electrice de semne contrare.Cele mai puternice interactiuni sunt cele dintre ionii invecinati.Aceste interactiuni electrostatice duc la formarea unor retele cristaline in care ionii ocupa nodurile retelei cristaline.Leg ionica nu este rigida, ionii din reteaua cristalina pot oscila in jurul nodurilor.In starea topita leg ionice sunt distruse iar ionii se pot deplasa prin topitura aparent independent unii fata de altii. Combinatiile ionice se formeaza intre el cu caracter electropozitiv si cele cu caracter electronegativ. Pt formarea unei combinatii ionice se formeaza intre el cu caracter electropozitiv si cele cu caracter electronegativ. Pt formarea unei combinatii ionice este necesar ca diferenta de electronegativitate sa fie cel putin 1,7.Legatura covalenta a fost elaborata de catre Lewis in 1916 si perfectionata de Langwues in 1919. La interactiunea dintre 2 atomi electronegativi,configuratia electronica stabila de gaz rar poate fi realizata prin punerea in comun a perechilor de electroni. Asemenea leg covalenta se numesc leg nepolare.In molecula de HF atomul de H este legat printr-o covalenta de atomul de F.Datorita faptului ca at de F este mulat mai puternic spre atomul de F.In acest fel atomul de H va dobandi o sarcina partial pozitiva iar at de F o sarcina partial negativa.O astfel de leg se numeste leg polara. O diferenta mare de electronegativitate exista si intre atomii de O si H care formeaza molecule de H2O.Perechiile de electroni sunt atrase spre atomul de O care este mai electronegativ.Atomul de O se incarca partial negativ, iar at de H se incarca partial pozitiv.In cazul moleculei de H2O polaritatea este datorata faptului ca cele 2 covalente nu sunt coliniare.Unghiul dintre covalente este de ~105*. Leg covalenta poate lua nastere si daca perechea comuna de electroni provine de la acelasi atom.Formulele chimice Combinatiile chimice se rep cu ajutorul formulelor chimice in care elementelele componente sunt redate prin simbolurile chimice. Formule bruta empirica-indica natura elementelor componente si raportul dintre nr de atomi ai elementelor. Formula moleculara-indica natura elementelor componente dar si nr de atomi ai fiecarui elemenet care intra in compozitia subst respective.(ex: apa oxigenata este formata din O si H intr-un raport de 1:1) Pt a indica modul in care sunt realizate leg chimice se folosesc formulele de structura.(ex: pt apa oxigenata formula de structura este H-O-O-H)

Legatura metalica In timp ce atomii liberi,electronii sunt distribuiti intr-un nr limitat de straturi electronice,substraturi si orbitali.In cristalele metalice orbitalii straturilor exterioare se intrepatrund formand nivele energetice care cuprind intregul cristal.In felul acesta,electronii in aceste niveluri energetice nu mai apartin atomilor individuali.(ex:in cazul Na in atomul in stare fundamentala distributia electronica este 1s(la2)2s(la2)2p(la2)3s(la1)).Structura cristalului de Na este cubica,centrata intern ceea ce insemna ca fiecare atom de Na se invecineaza cu alti 8 atomi de Na. Delocalizarea orbitalilor stratului exterior(orbitalii 3s) are loc in directiile in care sunt situati atomii invecinati.Prin urmare delocalizarea se va face pe 4 directii.Intr-un cristal constituit din n atomi de Na orbitalii de pe ultimul strat electronic vor avea 4n orbitali moleculari extinsi asupra intregului cristal metalic ,alcatuind o banda energetica cu nivele apropiate. Aceasta banda energetica va fi constituita din 2n orbitali moleculari de antilegatura si 2n orbitali moleculari de legatura. In stare fundamentala cei n electroni de pe ultimul strat vor ocupa n/2 orbitali de cea mai joasa energie in timp ce ceilalti orbitali moleculari de legatura sunt vacanti. Orbiatlii meleculari de legatura alcatuiesc banda de valenta in timp ce orbitalii moleculari de legatura liberi alcatuiesc banda de conductie. Sub influenta unui camp electtric electronii pot trece de pe banda de conductie unde poseda o mobilitate foarte mare , acesta este motivul pt care metalele sunt foarte buni conductori electrici si termici.Legatura de H. Comparand propietatile hidrurilor elementelor invecinate in sist periodic cu O2 s-a constat ca apa care este hidrura oxigenului prezinta anomalii ale propietatilor fizice fata de hidrura azotului, hidrura fosforului, hidrura sulfului si hidrura clorului. Cea mai evidenta anomalie a propietatilor este data de punctul de topire. La temperatura ambianta apa se gaseste in stare lichida in timp ce celelalte hidruri sunt gaze. Aceste abateri ale propietatilor apei au dus la concluzia ca in apa lichida exista asociatii moleculare prin asa numitele legaturi de hidrogen. Legaturi de hidrogen au mai fost identificate si in HF si in alti compusi care contin gruparile hidroxil, carboxil-COOH, sau gruparea amino-NH2. In apa legatura de hidrogen se realizeaza ca urmare a interactiunilor dintre atomul de H cu o sarcina partiala pozitiva cu electronii neparticipanti ai atomului de oxigen. Se formeaza asociatii moleculare care confera apei in stare solida o structura afanata. Acesta este motivul pt care gheata are o densitate mai mica decat apa lichida. Prin topirea ghetii cea mai mare parte a legaturilor de H sunt scindate, structura afanata este distrusa iar densitatea creste. Pana la temp de 4 grade densitatea apei creste ajungand la o valoare maxima de 1000kg/m cub. Peste 4 grade densitatea apei incepa sa scada intrucat agitatia termica mareste distanta dintre moleculele de H2O.Fortele van der Waals Ca si legatura de H fortele Van der Waals se manifesta intre moleculele subst. ele se datoreaza atractiilor electrostatice dintre lectronii unei molecule si nucleele altor molecule care sunt partial ecranate de electronii proprii. Se manifesta doar in cazul in care moleculelel suntr suficient de apropiate ceea ce inseamna ca asemanea interactiuni sunt intalnite la subst in stare lichida sua solida. La gaze interactiunile Van der Waals sunt intalnite in conditii de temp si presiune apropiate punctului de lichifiere. Exista trei tipuri de forte: interactiuni de dispersie, de orientare, de inductie. Interactiunile de dispersie- se manifesta intre toate tipurile de molecule indiferent dc sunt polare sau nepolare. Sunt singurele interactiuni dintre moleculele nepolare. Ele se datoreaza miscarilor de vibratie ale nucleelor in interiorul norului electronic.aceasta deplasare a nucleelor conduce la formarea unui dipol. Cu cat masa moleculara a substantei este mai mare cu atat interactiunile de dispersie sunt mai puternice. Acesta este motivul pt care punctul de fierbere a unei substante sunt mai mari cu cat masa moleculara este mai mare. Interactiunile de orientare-se manifesta doar intre moleculele polare. Interactiunile de inductie-se manifesta intre moleculele polare si cele nepolare in care se realizeaza un dipol spontan.Legile gazelor Starea gazoasa este una dintre starile de agregare ale substantelor in care particolele constituente, atomi sau molecule se gasesc la distante mari unele fata de altele astfel incat interactiunile reciproce sa fie neglijabile. Din acest motiv starea gazoasa este mult mai putin densa decat starea solida sau lichida. Atomii sau moleculele gazului au o miscare continua cu viteze medii care depind de temperatura. In timpul deplasarii particolele gazului se ciocnesc modificandu-si directia si viteza. Ciocnirile sunt elastice=> la aceeasi temperatura energia cinetica totala a particolelor este constanta. Se poate spune ca temperatura este o masura a gradului de agitatie a particolelor. Miscarea de agitatie a particolelor este cunoscuta sub numele de agitatie termica. Un gaz are tendinta de a ocupa tot spatiul pe care il are la dispozitie. Prin urmare gazele nu au nici volum nici forma proprie. Moleculele sau atomii gazului se ciocnesc si de peretii vasului in care se gaseste gazul. In conditii obisnuite frecventa ciocnirilor este este mare=> forta cu care particolele apasa peretele

vasului este constanta. Aceasta forta raportata la suprafata vasului in care se gaseste gazul poarta numele de presiune. Gazele se numesc ideale sau perfecte daca particolele lor pot fi considerate punctiforme iar interactiunile dintre ele sunt nule. In aceste conditii legile care caracterizeaza starea gazoasa au forma cea mai simpla. Daca particolele constituente nu pot fi considerate punctiforme si intre ele se manifesta interactiuni, gazele sunt reale. La temperatura ridicata si presiune scazuta gazele se apropie de starea de gaz ideal. Legea transformarilor izoterme La temperatura constanta volumul unui gaz este invers proportional cu presiunea sa:pv=k. Relatia care exprima legea transformarii izoterme poate fi scrisa sub forma pv=p1v1. Daca se reprezinta grafic presiunea unui gaz in functie de volum se obtine o familie de hiperbole echilatere. Fiecare curba fiind caracterizata de o anumita temperatura. Legea transformarilor izobare La presiune onstanta marirea temperaturii cu 1 grad duce la cresterea volumului de gaz cu 1/273,16 din volumul pe care il ocupa la temperatura normala. Legea tranformarii izobare este excprimata de ecuatia: V=V0(1+alfa(t)) unde: V-volumul de gaz la temperatura t, V0-volumul de gaz la 0 grade, alfa-coificentul de dilatare al gazelor la presiune constanta, t-temperatura exprimata in grade celsius. Temperatura termodinamica este data de relatia: T=273,16+t=T0+t. Temperatura termodinamica este exprimata in grade Kelvin. Legea transformarilor izobare poate fi scrisa si sub forma: V/T=V0/T0=k'. Reprezentarea grafica care exprima aceasta lege este o dreapta care intersecteaza abscisa in punctul t=-273, care este cea mai mica temperatura care poate fi atinsa .Legea transformarilor izocore La volum constant marirea temperaturii cu 1 grad duce la cresterea presiunii cu 1/273,16 din presiunea pe care o are gazul la 0 grade celsius. p=p0(1+alfa(t)) unde p-presiunea gazului la temperatura t, p0-presiunea gazului la temperatura normala, alfa-coificentul de dilatare. Legea transformarilor izocore poate fi exprimata sub forma P/T=P0/T0=k".Ecuatia generala de stare a gazelor perfecte: Comportarea gazelor ideale este descrisa de ecuatia: PV/T=P0*V0/T0 ; T0-temp ex in *C ; p0-pres normala ; V0-volumul gazului la temp si presiune normala.T,P si V rep conditiile de stare in care se gaseste gazul. Ecuatia generala de stare a gazelor poate fi scrisa si sub forma PV=nRT ; n-nr de moli de gaz ; R-const universala a gazelor care are vol R=8,31J*mol(la-1)*k(la-1) in condiitiile in care temp e exp in k iar pres in N*m(la-2).Daca nr de moli de gaz este 1 ec generala de stare devine PVM=RT ' VM-volumul molar in cond normale de temp si presiune VM=22,41l/mol.Constanta universala a gazelor: R=P0VM/T0 .Ecuatia lui DALTON: -se refera la amestecurile de gaze ideale.-pt un amestec de gaze ideale scuatia gen de stare este PV=(n1+n2+...+nk)RT.Solutiile sunt amestecuri omogene formate din 2 sau mai multe componente.La o solutie se distinge solventul si solvatul (subst dizolvata). Solutiile nu sunt limitate la o anumita stare de agregare a subst, exista solutii lichide, solide sau gazoase.Solutiile lichide pot fi: -gaz dizolvat intr-un lichid.(CO2 dizolvat in H2O); -lichid in lichid: etanol diz in H20 ; -solid in lichid: sol de clorura de Na. Solutii solide -exista f multe ex, cel mai relevant ex e evidentiat de aliajele metalelor,dar in acesta categ intra numai aliajele omogene. Solutiile gazoase: -amestecuri de gaze (ex: aurul-un amestec de N,O2,CO2,argon, alte gaze.) Cel mai raspandit solvent e H2O in care se pot dizolva f multe substante solide,lichide sau gazoase. Alti solventi utilizati in practica sunt: -> alcoolul,toluenul,derivati clorurati -ionul e greu solubil in H2O dar usor solubil in alcool -clorura de Na e usor solubila in H2O dar insolubila in benzen.Procesul de dizolvare este o consecinta a miscarii moleculare.In momentul in care o substanta solida e introdusa in apa datorita miscarilor de oscilatie particulelor componete ale subst. precum si datorita interactiunilor cu moleculele solvent, se produce un transfer al particulelor desprinse din faza solida si trecute in modul apos este mai mare, cu atat procesul de dizolvare e mai intens.Subst solide fiind maruntite se dizolva mult mai rapid decat solidele deoarece in caul lor suprafata de contact intre solid si solvent este f mare.De asemenea ajutarea solventului intensifica procesul de dizolvare deoarece se aduna continuu solvent proaspat pe suprafata solidului.Efectul termic la dizolvare: Diz subst e insotita fie de un efect termic de absorbtie de caldura, si de degajare de caldura. De ex la diz intr-un vol mare de apa a unui subst solide cum este azotatul de potasiu se produc 2 procese: un proces de desprindere a ionilor de K(+) si a ionilor azotat NO3 din reteaua cristalina,proces care necesita energie din exterior.Celalalt proces de solvatare care decurge din degajare de energie.

Solvatarea este procesul de atasare a moleculelor de solvent de ioni dintr-o retea cristalina.In cazul azotatului de k in care se consuma la desprinderea ionilor din reteaua cristalina este mai mare decat energia eliberata in procesul de hidratare a ionilor. Acesta este motivul pt care la dizolvarea azotatului de k solutia se raceste,exista insa si subst la care dizolvarea este un proces exoterm.Concentratia solutiilor=raportul care exista intre solvent si sol. Concentratia procentuala de masa=masa de subst exprimata in Kg dizolvata in 100g solutie C%=md/ms*100[%] ;md-masa de solvat ;ms-masa de sol. Concentratia procentuala de volum: rep vol de subst diz in m(la3) care se gaseste in 100m(la3) sol: e%(vol)=Vd/Vs*100[%] ;Vd-vol de sol dizolvata ;Vs-vol de solutie. Aceasta exprimare a concentratiei solutiilor se foloseste mai rar; este intalnita in cazul lichidelor in alt lichidConcentratia solutiilor alcoolice se exprima prin aceasta modalitate. Gradele de alcool repprezinta concentratia procentuala de volum Concentratia molara=nr de moli de substanta dizolvata intr-un l de solutie. CM=md/Md*Vs [mol(la-1)] ;md-ex in g,Md-masa molec a subst diz ;Vs-vol de sol exprimata in l.Fractia molara: Consideram o solutie constituita din mA(moli de component A) si mB(moli de comp B).Fractia molara a lui A va fi XA=nA/nA+nB iar cea a lui B.XB=nB/nA+nB.Suma fractiilor molare ale tuturor componentelor dintr-o sol este 1.Titrul=mod de exp a conc care se foloseste in special in chimia analitica el exprima cant de subst dizolvata exp in grame, care se gaseste intr-un l de solutie. Solutia care la o anumita temp contine proportia max de subst dizolvata se numeste sol saturata.De ex la temp de 20*C o sul care contine 35,8g clorura de Na la 100g H2O este in echilibru cu clorura de Na solida ceea ce inseamna ca 35,8gNaCl este cantitatea max de sare care se poate dizolva in 100g H2O.Concentratia subst dintr=o sol saturata poarta numele de solubilitate sau grad de solubilitate si se exprima in gr de subst dizolvata in 100g H2O, solubilitatea depinde de natura subst, se considera solubile subst care la 20*C au solubilitate peste 1g de subst la 100g solvent.-subst care au solubilitate sub aceasta limita se numeste greu solubile -ex de subst greu solubila in apa: NaCl,KNO3,AgNO3,NaOH.-solubilitatea subst depinde de temp; -la unele subst cum este clorura de Na solubil se modifica putin la cresterea temp; -dupa cum se poate obs din diagrama pt majoritatea subst solubile creste la cresterea temp.; -exista si subst la care aolubilitatea scade la marirea temp; -si solubilitatea subst lichide in apa creste in general la marirea temp. La gaze insa in gen scade la marirea temp. La gazele slab solubile este influentata si de presiune. Cu cat presiunea gazelor deasupra sol este mai mare,cu atat si solubilitatea este mai mare.Presiunea de vapori a solutiilor Trecerea unei substante din stare lichida in stare gazoasa are loc si o temperatura mai mica decat punctul de fierbere. La suprafata de separare dintre faza lichida si gazoaza rezultanta fortelor intermoleculare care se manifesta intre particolele componente ala lichidului este orientata inspre masa lichidului. In acest fel moleculele lichidului sunt impiedicate sa treeca in faza gazoasa. Daca energia moleculei este foarte mare aceasta scapa de sub influenta moleculelor inconjuratoare si trece in faza gazoasa. Acest proces este reversibil si la interfata se stabileste un echilibru la atingerea caruia fluxul de molecule care trece din lichid in aer este egal cu fluxul de molecule care trec din gazos in lichid. Presiunea exercitata de moleculele substantelor in faza de vapori este denumita presiune de vapori. Daca se ajunge la echilibru aceasta presiune este presiunea de saturatie. Presiunea de vapori a unei substante lichide creste la marirea temperaturii. Temperatura la care presiunea de vapori aunui lichid devine egala cu presiunea atmosferica, reprezinta temeratura sau punctul de fierbere. La aceasta temperatura trecerea in faza gazoasa are loc in toata masa lichidului.Daca o substanta nevolatila este dizolvata intr-un solvent presiunea de vapori a solutiei este mai mica decat presiunea de vapori a solventului pur la aceeasi temperatura. Consideram o solutie constituita din n1 moli de substanta dizolvata si n2 moli de solvent. Scaderea relativa a presiunii de vapori este data de raportul P0-P/PO unde: p0-presiunea de vapori a solventului pur, p-presiunea de vapori deasupra solutiei.Legea lui Raoult arata ca scaderea relativa apresiunii de vapori in cazul unei solutii diluate este egala cu fractia molara a substantei dizolvate in solutie:p0-p/p0=n1/n1+n2. Notand cu x1 fractia molara a substantei si cu x2 fractia molara a solventului relatia de mai sus se poate scrie sub forma:1-p/p0=x1. Tinand cont de faptul ca pt un amestec binar x1+x2=1 =>p=x2p0 adica presiunea de vapori a unui solvent dintr-o solutie este direct proportionala cu fractia sa molara. Solutile care respecta legea lui Raul se numesc solutii ideale. Solutiile

diluate se apropie de starea de solutie ideala. In cazul in care o substanta gazoasa este dizolvata intr-un solvent lichid moleculele gaului sunt uniform dispersate in masa solventului. Ele pot ajunge la interfata dintre lichid si gaz iar daca energia lor cinetica este mare trec in faza gazoasa. Si in acest caz se stabileste la interfata un nechilibru dinamic care corespunde unei anumite concentratii a gazului in solutie. Variatia solubilitatii unui gaz in raport cu presiunea gazului de deasupra lichidului este data dew legea lui Henry: fractia molara a unui gaz dizolvat intr-un solvent este prportionala cu presiunea gazului in echilibru cu solutia: x=kp. unde: x-fractia molara a gazului dizolvat in solutie, p-presiunea gazului deasupra solutiei, k-constanta de proportionalitate.Marirea punctelor de fierbere a solutiilor Comform legii lui Raul la dizolvarea unei substante nevolatile intr-un solvent presiunea de vapori a solventului deasupra solutiei este mai mica decat presiunea de vapori a solventului pur. Temperatura de fierbere a solutiei va fi mai dacat temperatura de fierbere a solventului. Marirea punctu;ui de fierbere a solutiei fata de temperatura de fierbere a solventului este proportionala cu micsorarea presiunii de vapori a solutiei fata de cea a solventului:ΔT=k*Δp in marirea temperaturii de fierbere este data de :ΔT=Tf-Tf' unde Tf-temperatura de fierbere a solutiei, Tf'-temperatura de fierbere a solventului. Micsorarea presiunii de vapori este data de:Δp=p'-p unde p'-presiunea de vapori deasupra solventului, p-presiunea de vapori deasupra solutiei.Variatia punctelor de fierbere a solutiei depinde de concentratie substantelor dizolvate si este exprimata de relatia: ΔT=Keb-Cm unde: Keb-constanta ebulioscopica, Cm-concentratia molala a substantei dizolvate. Inlocuind in relatia de mai sus Cm cu expresia sa de definitie se obtine:ΔT=Keb*md/m(indice solV)*M.Scaderea punctului de solidificare al solutiilor. Dizolvarea unei substante nevolatile intr-un solvent duce la scaderea punctului de solidificare al solutiei fata de punctual de solidificare al solventului. ΔT=Ts - Ts°=Kcr*Cm Ts tepm de solidificare; Ts° temp de solidificare al solventului; Cm concentratia molara; Kcr constanta crioscopica.Osmoza si presiunea osmotica. Daca peste o solutie de CuSO4 concentrat se adauga apa la inceput intre cele doua faze se poate observa o suprafata de separare neta. Datorita agitatie termice ionii de Cu2 si ionii de sulfat SO4 din solutia concentrata difuzeaza in stratul de apa astfel incat dupa un anumit timp concentratia se uniformizeaza rezultand o solutie diluata de sulfat de cupru. Acest fenomen de deplasasare a particolelor , unei substante sub influenta agitatiei termice se numeste difuziune si se produce atata timp cat exista gradienti de concentratie. Difuziunea inceteaza in momentul in care se obtine o solutie omogena. Difuzia unor specii chimice poate fi impiedicata prin utilizarea unor membrane. Exista membrane selective care permit trecerea unor specii chimice care impiedica trecerea unor alte specii chimice. Asemenea membrane sunt cunoscute sub numele de membrane semipermeabile. Fenomenul de trecere a solventului printr-o membrana semipermeabila din solutia diluata in solutia concentrata se numeste osmoza. Cresterea nivelului se preste atunci cand presiunea hidrostatica h, este suficient de mare pt a impiedica trecerea in continuare a apei in solutia de zahar. Presiunea necesara pt a oprii difuziunea solventului se numeste presiune osmotica. Ecuatia generala a presiunii osmotice este: π=cRT unde:π-presiunea osmotic, c-concentratia, R-constanta universala a gazelor, T-temperatura in Kelvin. Presiunea osmotica a unei solutii este egala cu presiunea pe care ar exercita-o substanta dizolvata daca ar fi in stare gazoasa si ar ocupa un volum egal cu cel al solutiei.Reactii chimice Printr-o reactie chimica se intelege fenomenul prin care una sau mai multe subs se transf in alte subs fara a afecta natura atomilor constituenti ai subs care se transforma.Reactii cu desfasurare lenta – fermentatia, ruginirea fierului. Reactii cu desf rapida – arderea lemnuluiManifestari: 1 formarea bulelor de gaz:reactia Zn cu o sol de HCl=daca se introduce o bucata de Zn in sol de HCl, pe suprafata se formeaza bule de gaz care se degaja, Zn trece in solutie sub forma de ioni. Un exemplu asemanator este dat de reactia Na cu H2O. In acest caz, reactia este mult mai violenta. In apele reactiei gazul care se degaja este H. 2 formarea precipitatelor: daca intr-o solutie incolora de azotat de plumb se toarna o sol de dicromat de Na se va constata formarea unui precipitat galben constituit din dicromat de Pb, greu solubil.3 modificarea culorii:substantele absorb lumina de anumite lungimi de unda astfel incat ele apar colorate diferit.Modificarea naturii substantelor duce la modificare culorii. De exemplu daca intr-o solutie de tiocianat de amoniu se toarna o solutie de alaun feriamoniacal se constata colorarea solutiei in rosu intens datorita formarii tiocianatului de Fe. 4 efecte termice: reactiile chimice au loc prin ruperea unor leg chimice si formarea unora noi,ele sunt insotite de efecte termice. Reactiile sunt exoterme (cu degajare de energie) si intoderme (cu absorbtie de energie). 5 aparitia flacarii: metanul arde la un bec Bunsen cu o flacara de culoare albastra.

Reprezentarea reactiilor se face cu ajutorul ecuatiilor chimice. Reactanti=subs care sufera transformari in reactie. Produsi de reactie=subs care se formeaza intr-o reactie. In termenul stang se trec reactantii si in drept produsii de reactie. Intr-o reactie chimica, substantele se simbolizeaza cu ajutorul formulelor chimice. Sa consideram reactia dintre CL si H. Cl si H sunt reactantii iar HCl produsul de reactie H2+ Cl2=2HCl. Pt ca nr atomic de H si de Cl din membrul drept sa fie egal cu nr atomilor de H si Cl din membrul stang, este necesar ca pt HCl sa se puna coeficientul 2. Stabilirea coeficientilor pt reactii mai complicate se poate face si algebric. Ecuatiile chimice au prop generale a unei ecuatii matematice.Clasificarea reactiilor. Reactia de combinare=interactioneaza 2 subs pt a forma un singur compus.Fe+S=FeS Reactia de descompunere=dintr-o substanta se formaza alte 2 sau mai multe substanteCaCO3=CaO+CO2 Reactia de substitutie simpla=un element sau grup de elemente este inlocuit cu un alt element sau grup Fe+CuSo4=Cu+FeSO4 Reactia de substitutie dubla=se schimba elemente sau grupuri de elemente intre 2 substante AgNO3+KCl=AgCl+KNO3 Reactia de neutralizare=reactia dintre un acid si o baza si rezulta o sare si apa H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O Reactiile de combustie=reactii ale O cu combinatiile C care contin in general H dar si alte elemente precum O,S,Na.Reactia de ardere a toluenului: C6H5-Ch3+9O2=7CO2+4H2OReactia de ardere a metanului: Ch4+2O2=Co2+2H2O Arderea acetilenei 2C2H2+5O2=4CO2+2H2OArderea metanolului 2CH3OH+3O2=2CO2+2H2oO Arderea carbonului C+O2=CO2Reactiile de hidroliza. Hidroliza suflatului de Al: Al2(SO4)3+6H2O=2Al(OH)3+3H2SO4Reactiile cu precipitare: Pb(NO3)2 + K2SO4= PbSO4+2KNO3Reactiile de complexare: COCl3+6NH3=[CO(NH3)6]Cl3Mecanism de reactie=secventa etapelor care intervin in cursul unor reactii chimice.Ele pot fi successive sau se pot desfasura simultan.Reactiile de oxido-reducere sunt reactii de transformare de electoroni2KMnO4+8H2SO4+10FeSO4=2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2OReactiile de neutralizare sunt reactii de transformare de protoni. Este reactia dintre un acid si o baza si rezulta sare si apa HNO3+KOH=KNO3+H2OExista 3 tipuri fundamentale de reactii chimice: reactia de subst, de aditie si de eliminare.Molecula subs organice care sufera transformari e numita substrat iar reactantul cu ajutorul caruia se produc aceste transformari e numit reactiv.Reactia de substanta e reactia in care un atom sau un grup de atomi sunt inlocuiti de un alt atom sau grup.Reactia de aditie e reactia care conduce la marirea nr de atomi sau grupari de atomi atasate la atomul de C ai substratului. Aditia se face la moleculele care contin leg covalente duble sau triple.Reactia de aditie a acidului ceanhidric la acetilena: HC=CH+HCN=>H2C=CH-CNReactia de eliminare e inversa aditiei si conduce la micsorarea nr de atomi sau grup de atomi care sunt legati la un atom de C.Ele conduc la formarea unor leg covalente duble sau triple in molecula substratului.Deshidratarea alcoolului etilic: CH3-CH2-OH=>H2C=CH2+H2O Reactiile de scindare a leg C-C pot fi de asemenea considerate reactii de eliminare.Reactiile de transpozitie sunt transformari ale structurii moleculare a reactantului.de exemplu, transpozitia n metilaninei la 2 metilanilina si 4 metilanilina.Stoechimia este partea chimiei care are ca obiect stabilirea relatiilor cantitative intre reactanti si produsii de reactie.Numele deriva de la cuv gr stoicheon=element si mestron=masura. Intrucat masele particulelor elementare ale emem si ale moleculelor sunt extreme de mici e dificila operarea cu asemenea valori.Experimental s-a stabilit ca 1 uam=1,6605*10 la minus 27 kg. Pe baza unitatii atomice de masa au fost determinate masele relative ale tuturor elementelor..Masele atomice sunt numere fractionare intrucat elem sunt constituite din mai multi izotopi. Cunoscand masele atomice se pot calcula masele moleculare relative prin insumarea maselor relative ale atomului din molecula. Masa moleculara a apei H2O=2*1+16=18 In ecuatiile chimice cu ajutorul indicilor e indicat raportul intre nr de molecule ale reactantului si produsilor de reactie. Molul e definit prin masa de substanta exprimata in grame numeric egala cu masa moleculara a substantei respective. 1 mol H2SO4 e cantitatea de substanta care contine 98g H2SO4. Molul e cantitatea de substanta care contine atatea unitati elem cati atomi exista in 0.012 kg C.Acest numar de unitati elementare e=6.022*10 la 23 si se numeste nr lui Avogadro.

Determinarea formulei brute a substantelor care indica natura at constit si rap dintre nr acestora poate fi determinate pe baza compozitiei procentuale care rezulta din analiza chimica Na=43,4%; C=11,3%; O=45,3%. Masele atomice ale elementelor care intra in constitutia substantelor sunt Na=23, C=12, O=16. Formula bruta asubstantei poate fi scrisa NaxCyOz in care x,y,z se pot calcula astfel: x=43,4/23=1,88; y=11,3/12=0,94; z=45,3/16=2,83. Pt a obtine valori intregi rezultatele obtinute se impart la 0,94 si se obtine x=2; y=1; z=3. Deci formula bruta a substantei este Na2CO3.Calculele stoechiometrice se bazeaza pe legea conservarii masei, intr-o reactie chimica masa reactantilor e egala cu masa produsilor de reactie. Se spune ca in cursul unei reactii chimice, masa se conserva.Randamentul de substanta=raportul dintre masa de substanta practic obtinuta si masa de substanta calculata pe baza stoechiometriei reactiei η=mp/mt η randamentul de substanta care e un parametru adiminsional; mp masa practice obtinuta; mt masa teoretica calculate stoechiometric.Val maxima a randamentului este 1. Daca el se exprima in procente, relatia de calcul e η=mp/mt * 100.Echilibrul chimic. Reactii reversibile. Reactia dintre Na si h2O se desfasoara pana cand intreaga cantitate de Na existenta in process este transformata De asemenea exista numeroase reactii chimice care se pot desfasura in ambele sensuri. In anumite conditii, reactantii se transforma in produsi de reactie, iar in alte conditii, produsii de reactie conduc la regenerarea reactantilor. Astfel de reactii poarta numele de reactii reversibile. Consideram la exemplu reactia dintre H si I H2 + I2 -> 2HI. Daca se incalzeste un amestec consituit dintr-un mol de H si un mol de I la aceeasi temperature de 445°C se obtine un amestec care contine 0,22 mol H2; 0,22 mol I2; 1,56 mol HI. Incalzind la aceeasi temperature un mol de HI, acesta disociaza in cele 2 componente 2HI -> H2 + I2. Amestecul de reactie astfel obtinut contine 0,11 mol H2; 0,11 mol I2; 0,78 mol HI. Comparand compozitia celor 2 amestecuri constatam ca se pastreaza aceleasi proportii intre cantitatile de H2, I2 si HI. Deci putem spune ca intre cele 3 substante se stabileste un echilibru chimic. Reactia reversibila se reprezinta utilizand sageti in locul semnului de =. Chiar si unele reactii apparent ireversibile sunt in realitate reversibile. Astfel la temperature ambianta, reactia dintre H si O decurge complet. La temperature de peste 1200°C, reactia se poate desfasura si in sens invers deoarece in aceste conditii H2O incepe sa se descompuna. La temperature mai mari de 4000°C, echilibrul procesului reactiei chimice este complet deplasat inspre formarea H si O. Compozitia amestecului de echilibru este dependenta de concentratia initiala a reactantilor, de temperature si de presiune. Presiunea influentiaza echilibrele chimice in cazul in care volumul reactantilor difera de volumul produsilor de reactie.Legea actiunii maselor. Consideram reactia reversibilaCH3 – COOH + C2H5 – OH ↔ CH3COOC2H5 + H2O. Daca se porneste de la un mol de CH3 – COOH si un mol de C2H5 – OH, la atingerea echilibrului la temperatura de 100°C amestecul va contine: 1/3 CH3 – COOH; 1/3 C2H5 – OH; 2/3 CH3COOC2H5; 2/3 H2O. In cazul in care pornim de la un mol de CH3COOC2H5 si un mol de H2O, la atingerea echilibrului se ajunge exact la aceeasi compozitie. Pe baza acestor rezultate experimentale a fost formulate legea actiunii masei: raportul dintre produsul concentratiilor produsilor de reactiesi produsul concentratiilot reactantilor este constant. Pt reactia reversibila generala legea poate fi scrisa Kc=( Cm(exponent M) 8 Cn(exponent N).Principiul lui Le Chatelier. Daca asupra unui system se exercita o constrangere se va deplasa in sensul diminuarii constrangerii. Consecinte: a)marirea concentratiei uneia dintre component deplaseaza echilibrul in sensul consumarii acestui component; b) cresterea temperaturii sistemului deplaseaza echilimbrul in sensul maririi concetratiei substantelor pt a caror formare consuma energie; c) marirea presiunii deplaseaza echilibrul in sensul in care se formeaza substante cu volum mai mic.Echilibrul in solutii de electroliti. Electrolitii=substante care in stare topita sau in solutii sunt conductori electrici. Masuratorile de conductivitate electrica ale diferitelor solutii de electrolit au demonstrate ca la unii dintre electroliti, conductivitatea in solutii apoase este mult mai mare decat la altii. Astfel electrolitii se clasifica in:a) electroliti tari ( saruri, hidroxizi solubili, acizi minerali) si slabi ( acizi organici, anorganici, baze). Trebuie remarcat faptul ca in categoria electrolitilor intra atat substante ionice cat si combinatii covalente. Formarea purtatorilor de sarcina in cazul combinatiilor covalente se produce prin scindarea heterolitica a unor legaturi covalente: CH3CO-OH+H2O=CH3COO¯+H3O+ NH3_H-O-H=NH4++HO¯ Disociatia electrolitica=procesul de scindare a moleculelor covalente in urma caruia se formeaza ioni. Gradul de disociere α=raport dintre nr de molecule dissociate si nr total de molecule dizolvate. In cazul electrolitilor

tari, gradul de disociere este 1, ei fiind complet ionizati. La concentratii ridicate, gradul de disociere regreseaza si in solutie vom gasi molecule neionizate alaturi de ioni. In solutiile concentrate ale electrolitilor tari, distantele dintre ioni sunt reduse, motiv pt care nu pot fi evitate interactiunile inter-ionice. Datorita acestor interactiuni, electrolitii se comporta ca si cum concentratia lor ar fi mai mica decat concentratia efectiva. De aceea a fost introdusa notiunea de activitate= concentratie corectata astfel incat aceasta sa poata fi utilizata in relatiile termodinamice a=f*c a-activitate; f-coeficient de activitate; c-concentratie molaraDisocierea electrolitica a apei. Moleculele de apa ionizeaza conform relatiei: H2O+H2O=H3O+ +HO¯ Echilibrul acestei reactii este mult deplasat spre stanga. Experimental s-a stability ca dor o molecula din 556 mil molecule este disociata, deci α=18*10¯¹º. Constanta de echilibru k=( CH3O+ * CHO¯ ) / C²H2O . Daca α este foarte mic atunci k este constanta si rezulta ca produsul concentratiilor ionilor este constant (kw). La temperature de 25°C, kw este 10 la -14 mol/LPH-ul a fost introdus de catre Sorensen pt a putea exprima concentratia ionilor de H in solutiile apoasepH= -lg cH3O. Similar cu notiunea de pH a fost introdus pOH care este o masura a concetratiilor ionilor OH pOH= - lg cHO¯. La temperatura de 25°C pH+pOH= - lg kw=14Echilibre acido-bazice. Conform teoriei disociatiei electrolitice a lui Arrhenius, acizii sunt substante care in solutie apoasa pun in libertate ioni de H. Astfel HCl disociaza conform reactiei: HCl=H+ +Cl¯. Bazele in solutii apoase pun in libertate ioni de HO¯. Aceasta teorie considera ca echilibrele acido-bazice se stabilesc doar in solutii apoase si limiteaza speciile chimice de acid si baza doar la compusii care pun in libertate H+ si HO¯Teoria protolitica a acizilor si bazelor. Conform acestei teorii reactiile acido-bazice sunt procese care decurg cu transfer de protoni. Acizii sunt substante care cedeaza protoni, iar bazele accepta protoni.Ionizarea HCl are loc ca urmare a interactiunii cu apa cand se produce transferal protonului de la molecula de HCl la molecula de H2O. HCl(acid)+H2O(baza)=Cl¯(baza conjugate a acidului) + H3O+(acidul conjugat al bazei). La ionizarea NH3, transferal protonului se realizeaza de la molecula H2O la molecula NH3. Deci putem spune ca H2O indeplineste atat rol de acid cat si de baza. Acizii tari si bazele tari sunt acizii si bazele care in solutie apoasa sunt complet disociati. Acidul acetic, acidul cianhidric si acidul sulfhidric sunt partiali ionizati in solutii apoase si se numesc acizi slabi. Amoniacul si aminele sunt baze slabe.Acizi poliprotici=acizii care in cursul reactiilor chimice cedeaza mai multi protoni. Ei disociaza in mai multe trepte, fiecare fiind caracterizata de o anumita constanta de aciditate. Acizii foarte slabi sunt acidul hipocloros, acidul hipobromos, acidul hipoiodos, acidul boric. Acizi slabi: acidul cloros, sulfuros, fosforic, azotos, acetic, carbonic. Acizi tari: acidul clorhidric, azotic, sulfuric.Constanta de bazicitate. Kb=[B+]*[HO¯] / [BOH] Baze slabe: ammoniac. Baze tari: hidroxid de calciu, hidroxid de potasiuCalcularea ph-ului solutiilor acizilor si bazelor slabe. Constanta de aciditate a unui acid slab ka=[H3O¯]*[A¯] / [HA] = [H3O+]² / c – [H3O+] Concentratia ionilor de HO intr-o baza slaba se calculeaza [HO¯] = - kb + ( kb² + 4kb*c)½ / 2Reactii redox=transfer de lecetroni intre particulele reactante. Reactia dintre Na metalic si Cl gazos este2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s). In cursul desfasurarii reactiei atomul de Na cedeaza un electron transformandu-se in ion de sodiu Na=Na+ + e¯. In acelasi tp electronii cedati de atomii de Na sunt acceptati de moleculele de Cl care se transforma in ioni de clorura. Oxidare=transformarea in care o specie chimica cedeaza electroni. Reducere=transformarea in care o specie chimica accepta electroni. Reducator=specia chimica care cedeaza electroni. Oxidant=specia chimica care accepta electroni. Nr de oxidare=sarcina electrica formal ape care ar aveao atomul respective daca electronii ar fi atribuiti atomilor in mod conventional.Regulile atribuirii de electroni sunt: 1.nr de oxidare al unui atom dintr-o substanta elementara este 0;2.nr de oxidare al unui element dintr-un ion simplu este egal cu sarcina electrica al acestuia;3.Nr de oxidare al unui atom dintr-un compus covalent este egal cu sarcina care ramane atat atunci cand fiecare pereche de electroni negative de leg este atribuita elem mai electronegative. In combinatie cu metalele, H are starea de oxidare -1. O2 in combinatiile sare are starea -2. Procesul de oxidare nu poate avea loc independent de un proces de reducere.Intotdeauna electronii cedati intr-un proces de oxidare sunt implicate intr-un proces de reducere. CuO(+2)+H2=Cu+H2o(+1) [-2e oxidare]

La desfasurarea reactiei, molecula de H este oxidata prin cedarea a 2 e, Htrecand de la starea de oxidare 0 la +1 din mol de apa rezultata in urma reactiei. E- cedati in procesul de oxidare reduce Cu de la starea +2 la 0.Stabilirea coef unei reactii redox KMnO4(+7)+FeSO4(+2)+H2so4=mnso4(+2)+k2so4+fe2(so4)3(+3)+H2ONr de oxidare se trec pe elem care isi modifica starea de oxidare.Mn trece de la +7 la +2 in MnSo4, el sufera un process de reducere. Fe se oxideaza de la +2 la +3.2KMnO4+10FeSO4+H2so4=2mnso4+k2so4+5fe2(so4)3+8H2OConductori electrici. In functie de rezistenta pe care o opun curentului electric, subs se clasifica in conductori si izolatori. Dpdv al resist electrice, maj subs se incadreaza intre Ag care e cel mai bun conductor electric si parafina care e de 10 la 23 ori mai putin conductoare. Conductori de gradul 1 sau electronici-purtatorii de sarcina electrica sunt e-. aici intra metalele,aliajele, grafitul. Conductori de gradul 2-purtatorii sunt ionii. Intra sol unor subs dar si cmb ionice in stare topita. Subst care in topitura sau solutii permit trecerea sarcinii electrice poarta numele de eletrolizi.Electrolizi si celule electrochimice. Prin punerea in contact al unui conductor de gr 1 cu 2 rezulta un electrod. Caract principala este faptul ca interfata dintre mediile aflate in contact permite trecerea unor sarcini electrice.Un exemplu de electrod se realizeaza la introducerea cuprului metallic intr/o solutie apoasa de cuso4.Interfata dintre metal si solutia de electrolit poate fi traversata intr-un sens sau altul de catre ionii de cu2+.La atingerea starii de echilibru in unitatea de timp, nr de ioni de cu2+ care trec din metal in solutia de electrolit devine egal cu nr de ioni de Cu care traverseaza interfata in sens invers. Diferenta potentialelor electrice ale fazelor aflate in contact=potential absolute de e-.Celula electrochimica=ascocierea a 2 electrozi la care contactul se realizeaza prin intermediul conductorilor de ordin 2. Celule de electroliza=sist electrochimic format prin asocierea a 2 electrozi care trans energ electrica in energ chimica.Cauza care det curentul electric prin celula este tensiunea electrica continua aplicata din exterior la electroziEx: o celula de electrolizi se obtine prin introd a 2 placute de Pt intr-o solutie apoasa de CuCl2. cu 2 electrozi se aplica o tensiune continua de la sursa S.Daca tensiunea aplicata la cei 2 electrozi este suficient de mare, sensul curentului electric este de la borna + la borna – a sursei. E- se vor deplasa in sens contrar curentului iar in sol de electrolit, ionii de cl- se deplaseaza spre Pt conectat la polul + , cei de cu2+ la Pt de la polul -.Cu2++2e->CuCatod=electrodul la nivelul caruia au loc reactii de reducere. In acelasi timp, ionii de Cl- care ajung pe Pt connect la polul + sursei S, cedeaza e- oxidandu/se la at de Cl.Anod=electrodul la nivelul caruia se desf reactii de oxidare. Cele 2 reactii=reactii primare de e- iar speciile electrochimice rezultate=produsi primar ai reactiilor de eletrolizi. Produsii primar pot suferi transf=reactii secundare de e-.Legile electrolizei(Faraday). Exprima dependenta dintre cant de subs formata sau transf la electrozi si cant de electricitate trecuta prin celula de electroliza.Cant de subs formata sau transf la electrolizi este direct proportionala cu cantitatea de electriciate care traverseaza celula de electrolizaM=k*Q m-masa de subs k-echivalent electrochimic[g/c] q-cant de electricitate[c]Daca electroliza ne conduce la curent constant, m=k*i*t i-curentul , t-tip de electriliza[s]Relatia uzuala pt leg elect este m=[M/ZF] *Q M-masa molec, z-nr de e- F-nr lu faraday care este dat de produsul dintre sarcina elem a e- si nr lui Avogadro => F=96500 c/molRandamentul de current=rap dintre cant de electricitate theoretic necesara Qi si cant de electriciate practice fol Qp pt a obtine sau a transform ape electrod aceasi cant de subs. N=qi/qp Rand de current poate fi expr si ca n=Gp/gi, gp-masa de subs practica , gi/masa de subs teoretica.Val maxima a randamentului de current este 1.Elem galvanic= sistemul electrochimic format prin asocierea a 2 electrozi care la scurt circuitare printr/o rezistenta electrica exterioara,permit trecerea unui current electric datorita desf spontane a reactiilor la cei 2 electrozi. Elem galvanic transf energia chimica in energie ….ex elem daniell care este constit dintr/o bara de Cu diversata intr/o sol de CuSO4 care prin intermediul unei diafragme este in contact cu o sol de ZnSO4 in care se insereaza o bara de Zn. Daca electrozii astfel realizati se

scurtcircuiteaza printro rezistenta exterioara la ampermetrul A se va constata trecerea unui curent a carui sens este de la electrodul de Cu prin resistor la electrodul de Zn. Electrodul de Cu va fi la polul pozitiv a elem galvanic iar de Zn la polul negative. La generarea energiei electrice in circuitul exterior, pe electrodul de Cu se produce reducerea ionilor de Cu la at de Cu: Cu2+ + 2e-=CuPe electrodul de Zn are loc ionizarea metalica conform reactiei Zn->Zn2+ + 2e-In elem Daniell, electrodul de Cu este catod iar cel de Zn este anod.Reactia globala de celula Cu2+ + Zn->Cu + Zn2+Reprezentarea electrozilor si a elem galvanice este facuta prin intermediul lanturilor electrochimice care redau fazele in contact.Forta electromotoare a unui elem galvanic=dif potentialelor electrice ale fazelor terminale la curent nul.poate fi det experm prin met compensatiei sau cu aj voltmetrelor.Potential de electrod relative. Potentialul absolut al unui electrod nu poate fi det experimental, insa este posibila manevrarea pot unui electrod fata de un alt electrod, electrod de referinta cu care se form un elem galvanic.Ca electrod de referinta a fost ales electrodul normal de H obt dintr-o placuta de platina, introdusa intr-o solutie de HS in care actiunea ionilor de hidroniul este 1 iar pe suprafata placutei este introdus H pur la presiunea de 1 atm. Lantul eletrochimic al electrodului normal de H este Pt(H2)/H,H+Potentialul relativ se noteaza cu E. Ele sunt numite potentiale de electrod, rar se intelege faptul ca acestea au valoare relativa.Contactul electric intr-o solutie de electrolizi se realizeaza cu ajutorul unei punti de sare alcatuita dintr-o solutie saturate de KCL.Semnul potentialului de electrod este dat de semnul care rezulta la instrumentul de masura in conditiile in care electrodul de lucru este conectat la borna pozitiva iar electrodul de referinta este conectat la masa. El nu depinde de de sensul reactiei de electrod. Potentialul este dependent de natura fazelor care se gasesc in contact precum si de actiunea sau presiunea partiala a compusului.Dependenta de acesti factori este descrisa de relatia lui Nernst care se scrie pe baza reactiei reversibile de la interface meta-solutii de electrolit.Categorii de electrolizi: 1.electrozi de ordin 1 M/Mz+(aq) reactia de electrod este Mz+ + ze-> Mpotentilul: E=E zero sus + (RT/ZF)* lna indice Mz+; 2 electrozi de ordin 2 – prin el un metal este sensibil la anioni de Cl Ag/AgCl(s), Cl- Ag+Cl- -> AgCl+e- E=e cu zero – RT/F * lna cl-3. electrod de ordin 3 lantul:Zn/ZnC2O4(s), CaC2o4(s), Ca2+(aq) potential:E=e+RT/2F * lna ca2+ 4. electrodul de amalgam M(Hg)/M z+ potential:E=e + Rt/Zf * ln a indice mz+/a indice M5.electrodul de gaz Pt(Cl2)/Cl(g), Cl – (aq) potential:E=e-RT/F * ln aCl-/ P sus ½ jos Cl26 electrodul redox Pt/Cr2O72-, Cr3+, H+(aq) potential:E=e+RT/6F ln (a indice Cr2o7 2- * a sus 14 jos h+ / a sus 2 jos Cr 3+)In expresiile potentialului intervine rapor RT/F unde R= constanta universala a gazelor 8.314 j/molk, T=temp termodinamica, F=nr lu faraday 96484 C/mol La 25 grade Celsius, raportul are val 0.02568 V. Daca ln se transf in lg at apare rap 2.303RT/F la 25 de grade are val 0.059 V. Insirarea in ordine crescatoare a electrozilor formeaza seria potentialelor normale. Cu ajutorul potentialelor standard de elctrozi pot fi calculate valorile potentialelor de electrod in alte conditii de temp, presiune si concentratie. Cunoasterea lor poate servi la aprecierea posibila de desfasurare a reactiilor redox. Cuplul redox cu potentialul mai pozitiv va fi oxidant pt cuplul redox cu potentialul mai negativ si invers este reducator. Potentialele standard servesc si la calcularea fortei electromotoare al elem galvanic. La asocierea a 2 electrozi pt formarea unui elem galvanic,electrodul cu pot mai + va fi catod iar cel – va fi anod. Daca se elimina catodurile de potential intre solutiile de electrolit aflate in contact, forta electromotoare a elem galvanic va fi data de diferenta dintre potentialul catodului si anodului

U=Ec-Ea