chimie generala imc curs i

25
1 CHIMIE GENERALA SERIA B (IC si IMC) anul I STRUCTURA DISCIPLINEI STRUCTURA DISCIPLINEI 2 ore Curs – 1 Seminar semestrul 1 Disciplina pregăteste ingineri pentru profilul construcţii SCOP: Informarea asupra proprietăţilor structurale şi caracteristicilor calitative ale materialelor, pentru a fi folosite corect şi eficient în domeniul construcţiilor

Upload: roxana-liliana-roxana

Post on 31-Mar-2016

284 views

Category:

Documents


13 download

DESCRIPTION

 

TRANSCRIPT

Page 1: Chimie generala imc curs i

1

CHIMIE GENERALASERIA B (IC si IMC) anul I

STRUCTURA DISCIPLINEISTRUCTURA DISCIPLINEI2 ore Curs – 1 Seminar

semestrul 1

Disciplina pregăteste ingineri pentru profilul construcţii

SCOP:

Informarea asupra proprietăţilor structurale şi caracteristicilor calitative ale materialelor, pentru a fi

folosite corect şi eficient în domeniul construcţiilor

Page 2: Chimie generala imc curs i

TEMATICA CURSULUI

I Notiuni introductive…………………………………….. 2 ore

1. Rolul si importanta disciplinei de chimie generala in domeniul materialelor de constructii

2. Marimi fundamentale utilizate in chimie. Transformari de marimi chimice fundamentale

3. Legile fundamentale ale chimiei

2

Page 3: Chimie generala imc curs i

II. Structura materiei………………………………………. 4 ore

1. Atomul si modelele atomice structurale. Numere cuantice. Configuratii electronice2. Elemente chimice. Legea periodicitatii. Sisteme de clasificare a elementelor chimice. Proprietati generale

III. Legaturi chimice ………………………………………. 4 ore1. Legatura ionica. Corelatii structura-proprietati2. Legatura covalenta3. Legatura metalica4. Legaturi intermoleculare. Legatura de tip Van der Waals. Legaturi de hidrogen

Page 4: Chimie generala imc curs i

IV.Apa ……………………………………...………….. 2 oreRolul si importanta apei in domeniul materialelor de constructiiAnaliza calitativa a apeiCaracteristici fizice si chimice specifice apeiTratarea apelor industriale

V. Starea materiei………………………………..…….. 8 ore Chimia starii solide

Principii generaleSolide cristaline. Tipuri de retele si proprietatiSolide amorfe. Sticle

4

Page 5: Chimie generala imc curs i

5

Chimia starii lichide. Fenomene de suprafata. Tensiune superficiala. Vascozitate

Chimia starii gazoase

Fenomene fizice specifice transformarilor reciproce: S-L, L-S, L-G, G-L, S-G, S-L-G

Sisteme de compusi chimiciSisteme disperse Solutii.Solutii solideProprietatiSisteme coloidale. Soli. Geluri. Suspensii

Echilibre fizice intre sisteme si fenomenele lor de interfata

Page 6: Chimie generala imc curs i

VI. Notiuni generale de termodinamica si cinetica chimica ----------------------------------------------- 2oreCalduri de reactie. Caldura de dizolvareEchilibrul chimic. Viteza de reactie. Tipuri de reactii chimice

VII. Materiale de constructii ------------------------------- 6 oreStructuri anorganice. Var. Ipsos. Ciment. Structuri silicatice. Proprietati.Structuri organice. Structuri de compusi macromoleculari. ProprietatiBiomateriale

6

Page 7: Chimie generala imc curs i

BIBLIOGRAFIE OBLIGATORIE: 1.Ionela Carazeanu, Chimie generala. Principii teoretice si

aplicatii practice, Ovidius University Press, 2002

2. Ionela Carazeanu, Chimie anorganica. Baze teoretice, Ovidius

University Press, 1999

3. D. P. Balaban, Ionela Popovici, Biomateriale. Proprietati si

aplicatii, Ovidius University Press, Constanţa, 2005

4. Ionela Carazeanu, Compusi tehnici anorganici. Consideratii

teoretice si aplicatii practice, Ovidius University Press,

Constanta, 2003

Page 8: Chimie generala imc curs i

8

Importanţa disciplinei

>70% din valoarea unei construcţii o reprezintă costul materialelor

>65% din totalul factorilor care produc defecte sau (chiar) accidente tehnice se datorează “punerii în operă” a unor materiale necorespunzătoare sau în condiţii tehnologice greşite

Page 9: Chimie generala imc curs i

9

Specificul activităţiilor in construcţiiFiecare construcţie: este unicat, având caracteristici specifice se realizează prin organizarea fluxurilor tehnologice în

concordanţă cu necesităţile specifice are valoare ridicată şi durată lungă de exploatare influenţează major mediul înconjurător şi sănătatea personalului are drept utilizatori, colectivităţi din care, de regulă, individul nu

are posibilitatea alegerii

Îmbunătăţirea calităţii “produsului”, prin modificări ulterioare este dificilă şi uneori imposibilă

Page 10: Chimie generala imc curs i

10

Obiective

Prezentarea noţiunilor fizico-chimice si tehnologice necesare

intelegerii fenomenelor si transformarilor specifice

materialelor de construcţie, în relaţie cu caracteristicile

acestora: structura si compozitia compusilor chimici stările lor de agregare şi transformările de faza sisteme de compusi chimici (ex. sisteme disperse) şi fenomene

de interfaţă noţiuni de termodinamica si cinetică chimică tipuri de materiale de constructie

Page 11: Chimie generala imc curs i

11

- compozitie variabila- componentele retin proprietatile caracteristice- pot fi separate in componenti puri prin metode fizice- diferite compozitii = diferite proprietati

MATERIE(tot ce prezinta masa)

Amestecuri Compusi puri

- compozitie fixa- nu se pot separa in compusi simpli prin metode fizice- identitatea si proprietatile lor se pot modifica prin metode chimice- fara variatia proprietatilor lor

Transf.fizice

Omogene Eterogene Compusi Elemente-aceeasi compozitie -compozitie variabila -se desc. in compusi simpli - nu se descompun -nedistructibile -distructibile (intotdeauna in raport definit) in compusi simpli

Transf.chimice

Page 12: Chimie generala imc curs i

ROLUL CHIMIEI IN DEZVOLTAREA ECONOMICA

Materiale compozite si ceramice performante Cristale lichide Lichide magnetice Aliaje rezistente la coroziune chimica si electrochimica Compusi macromoleculari (materiale plastice, cauciucuri, etc.) Materiale noi destinate acoperirilor protectoare Biomateriale

12

Page 13: Chimie generala imc curs i

Clasificare

1. Chimia clasica:

- chimia grea (produsi chimici de mare tonaj)

- chimia fina (produsi valorosi in cantitati mici:

semiconductori, specifici celulelor voltaice)

2. Parachimia – fabricarea de amestecuri:

fitosanitare, detergenti, explozivi, parfumuri,

medicamente 13

Page 14: Chimie generala imc curs i

MARIMI FUNDAMENTALE

A.1. substanţă chimică, element chimic, compus chimic2. masă atomică; atom-gram3. masă moleculară; moleculă-gram 4. mol; mmol, kmol5. masă echivalentă sau echivalent-gram6. raportul de masă7. compoziţia procentuală

14

Page 15: Chimie generala imc curs i

B.1.Sarcina electrica2.Simbol chimic3.Formula chimica4.Formula structurala5.Valenta elementelor6.Valenta stoechimetrica7.Ecuatia chimica

15

Page 16: Chimie generala imc curs i

A.

Substanţa chimică - un tip omogen de materie, cu o compoziţie chimică bine definităSubstanţele chimice: substanţe elementare (elemente chimice) şi substanţe compuse (compuşi chimici)Elementul chimic - tipul de materie formata din atomi de acelaşi fel (adică din atomi ale căror nuclee au toate aceeaşi sarcină electrică).

Compusul chimic - substanţa rezultată prin combinarea, în anumite proporţii, a două sau mai multe elemente chimice

Compusul chimic rezultat are proprietăţi diferite de ale elementelor care îl compun

Page 17: Chimie generala imc curs i

Masa atomică - mărime relativă care arată de câte ori atomul unui element este mai mare decât unitatea atomică de masă (u.a.m).

u.a.m. – daltonul - reprezintă a douăsprezecea parte din masa atomului de carbonAH = 1,AC = 12, AFe = 56

Atomul-gram (atom-g) - reprezintă cantitatea în grame dintr-un element, numeric egală cu masa lui atomică. Se calculează exprimând masa atomică în g

1 atom-g O = 16g, 1 atom-g Al = 27g

Kiloatom-gram (katom-g) - mărime derivată:1 Katom-g =103atom-g, - reprezintă cantitatea în kg dintr-un element, numeric egală cu masa lui atomică. Se calculează exprimând masa atomică în kg.

1 katom-g Cu = 64 kg, 1 katom-g C = 12 Kg

Page 18: Chimie generala imc curs i

Masa moleculară, M - mărime relativă care arată de câte ori molecula unui element poliatomic sau molecula unei combinaţii este mai mare decât u.m.a.Masa moleculară reprezintă suma maselor atomice ale elementelor componente (ţinând cont de coeficienţii stoechiometrici).

MHCl = 1 + 35,5 = 36,5 MNaOH = 23 + 16 + 1 = 40Molecula-gram, mol - cantitatea în grame dintr-o substanţă numeric egală cu masa moleculară a substanţeiMolul - reprezintă cantitatea în grame dintr-o substanţă egală cu suma maselor absolute a N particule, reprezentate printr-o formulă chimică. Se calculează exprimând masa moleculară în g

1 mol O2 = 32 g, 1 mol CaO = 56gMilimol, mmol - mărime derivată:reprezintă cantitatea în mg dintr-o substanţă, numeric egală cu masa ei moleculară.

1 mmol = 10-3 molSe calculează exprimând masa moleculară în mg

1 mmol F2 = 38 mg 1 mmol H3PO4 = 98 mgKilomol, kmol - mărime derivată:reprezintă cantitatea în kg dintr-o substanţă, numeric egală cu masa ei moleculară.

1 kmol = 103 molSe calculează exprimând masa moleculară în kg

1 kmol Cl2 = 71 kg, 1 kmol HNO3 = 63 kg

Page 19: Chimie generala imc curs i

Echivalent chimic (gram) al unui element, este cantitatea (g) din acel element care se combină cu 1 g de hidrogen sau 8 g oxigen-conform teoriei atomice, echivalenţii chimici reprezintă masele relative ale atomilor care se combină, raportate la masa atomului de hidrogen (cel mai uşor atom)Echivalentul chimic: •la elemente se calculează prin împărţirea masei atomice la valenţă•la săruri se calculează împărţind masa moleculară la produsul dintre valenţa metalului şi numărul atomilor de metal•la oxizi se obţine împărţind masa moleculară a oxidului la produsul dintre numărul atomilor de metal sau nemetal şi valenţa acestuia•la acizi şi baze, se calculează împărţind masa moleculară la numărul atomilor de hidrogen care se pot înlocui prin metale, respectiv numărul grupărilor hidroxil, (OH)

Număr de moli: se calculează împărţind masa substanţei, exprimată în grame, la masa ei molarăNumăr de atomi-gram: se calculează împărţind masa substanţei elementare exprimată în grame la masa atomică a elementului

Page 20: Chimie generala imc curs i

Raportul de masăraportul cantitativ al elementelor care compun unitatea de structură a substanţei chimice compuse Compoziţia procentuală se calculeaza % în care sunt conţinute elementele respective din unitatea de structură

20

Page 21: Chimie generala imc curs i

Legile fundamentale ale chimiei Legile ponderale

A. Legea conservarii materiei - (1748) Lomonosov si Lavoisier (1777)

“in orice reactie chimica suma maselor substantelor reactante este egala cu suma maselor produsilor de reactie”

Formularea moderna:legea conservarii masei si a energiei

B. Legea proportiilor definite – (1799) Proust“substantele reactioneaza intre ele in proportii de masa

constante, sau indiferent de calea prin care se obtine o substanta compusa, elementele componente se afla in aceleasi proportii de masa”

21

Page 22: Chimie generala imc curs i

C. Legea proportiilor echivalente –(1802) Richter- echivalentul chimic este numarul care arata cantitatea dintr-o substanta simpla care reactioneaza sau inlocuieste 1,008 g de H sau 8 g de O sau un echivalent al oricarei alte substante- echivalentul gram – reprezinta cantitatea de substanta, exprimata in grame, numeric egala cu echivalenul chimic“ substantele reactioneaza intre ele in rapoarte de masa proportionale cu echivalentii lor: EgA/EgB = mA/mB “

22

Page 23: Chimie generala imc curs i

D.Legea proportiilor multiple(1804) Dalton“daca doua substante simple reactioneaza si rezulta mai multe combinatii chimice, atunci masele diferite ale uneia dintre acestea care corespund unei mase constante a celeilalte se afla intre ele in rapoarte simple de numere intregi”

23

Page 24: Chimie generala imc curs i

E. Legea combinarii gazelor (1808) Gay Lussac“ volumele gazelor masurate in aceleasi conditii de temperatura si presiune, gaze care se combina pentru a forma un compus chimic, se afla intre ele ca si fata de volumele substantelor gazoase rezultate in reactie, intr-un raport de numere simple si intregi”

F. Legea Avogadro“la aceeasi presiune si temperatura volume egale de gaze diferite contin acelasi numar de particule”

24

Page 25: Chimie generala imc curs i

25

Apa (M=18) lichid incolor

Acid oxalic anhidru:C2H2O4;HOOC-COOH (M=90)–solid alb

Acid oxalic hidratat: C2H2O4 x H2O (M= 126) solid alb

Sulfat de cupru (II): CuSO4 x H2O (M = 249,7) solid albastru

Oxid de mercur (II): HgO (M=216,6) solid rosu