Fondamenti di chimica organica PDF

Reazione chimica tra acido cloridrico e ammoniaca, con produzione di cloruro di ammonio. Una reazione non può avere luogo, o viene rallentata fino a fermarsi o addirittura a regredire se non è soddisfatta una serie di condizioni, come ad esempio presenza dei reagenti in misura adeguata fondamenti di chimica organica PDF condizioni di temperatura, pressione e luce adatte alla specifica reazione. La materia è composta da atomi.


Författare: Janice G. Smith.

Il testo si contraddistingue per la presentazione moderna e innovativa dei concetti, con l’obiettivo di fornire allo studente uno strumento per comprendere a fondo la logica – e la bellezza – della chimica organica. Lo sforzo degli autori è, infatti, stato quello di preparare lo studente non tanto a utilizzare la parte più strettamente sintetica per l’ottenimento dei composti chimici, quanto a capire il comportamento delle molecole, attraverso un apprendimento ragionato e non mnemonico, in modo tale da poterlo poi applicare ed estendere anche a molecole più complesse. Il ricorso frequente a riferimenti alla vita quotidiana, diagrammi, schemi riassuntivi, problemi svolti e a un’efficace presentazione grafica dei dettagli delle reazioni e delle strutture tridimensionali delle molecole riduce al minimo lo sforzo di memorizzazione dello studente, accompagnandolo gradualmente e con sicurezza nello studio della materia. In questa edizione è stato dato un nuovo taglio ai capitoli dedicati alla chimica dei composti carbonilici e carbossilici, di fondamentale importanza in chimica organica, sviluppandoli in modo da favorirne e semplificarne l’apprendimento.

Ogni atomo possiede proprietà peculiari, derivanti dalla sua struttura atomica. Gli atomi possono legarsi tra loro per formare molecole. Le molecole si formano attraverso una reazione chimica che comporta la rottura e la formazione di legami chimici tra atomi. Le specie chimiche presenti prima dello svolgimento della reazione e che partecipano ad essa sono detti “reagenti”, quelle che si ottengono dallo svolgimento della reazione sono dette invece “prodotti”. Allo stesso modo, non fanno parte delle reazioni chimiche le trasformazioni dei nuclei atomici, cioè le reazioni nucleari, sebbene tali reazioni assumano anche un certo interesse in chimica e vengano studiate dalla chimica nucleare.

Per semplicità i gruppi che formano le specie chimiche sono stati indicati con le lettere A, B, C e D. Nella realtà tali gruppi possono avere delle strutture più o meno complesse. I fenomeni che hanno luogo durante una reazione chimica vengono rappresentati mediante un’equazione chimica. Lo stesso argomento in dettaglio: Equazione chimica. Il sistema è la parte dell’universo oggetto di studio. L’insieme del sistema e dell’ambiente costituisce il cosiddetto “universo”, che è un sistema isolato, cioè è un sistema che non presenta scambi di materia o di energia con altri sistemi. Una reazione chimica che durante il suo svolgimento sviluppa calore è detta “esotermica”, mentre una reazione chimica che durante il suo svolgimento assorbe calore dall’esterno è detta “endotermica”.

Una reazione esotermica è quindi una reazione che comporta un trasferimento di calore dal sistema all’ambiente. Lo stesso argomento in dettaglio: Processo spontaneo. Durante lo svolgimento di una reazione chimica, alcuni o tutti i legami chimici associati alle specie reagenti si rompono, assorbendo una certa quantità energia, quindi si formano nuovi legami chimici grazie al rilascio di una certa quantità energia. A reazione avvenuta comunque una certa aliquota di energia è conservata dalle specie prodotte. Le trasformazioni che hanno luogo durante una reazione chimica spontanea portano ad una diminuzione dell’energia totale del sistema, mentre le trasformazioni che hanno luogo durante una reazione chimica non spontanea portano ad un aumento dell’energia totale del sistema. Dai due esempi precedenti si nota che se una reazione è spontanea la sua reazione inversa non è spontanea: questa è una regola di validità generale. Lo stesso argomento in dettaglio: Reazione reversibile e trasformazione reversibile.

Quando una reazione chimica avviene mantenendo costante l’energia totale del sistema, l’energia di legame iniziale coincide con l’energia di legame finale, per cui sia la reazione diretta sia la reazione inversa hanno le stesse probabilità di avvenire: in tal caso si dice che la reazione è “reversibile”. Nel caso in cui una reazione sia reversibile, il sistema evolve verso un “equilibrio dinamico”, in quanto il numero di entità molecolari che reagiscono nel senso della reazione diretta è compensato dal numero di entità molecolari che reagiscono nel senso della reazione inversa, per cui in ogni momento la composizione globale del sistema chimico rimane invariata. Le reazioni reversibili sono rappresentate da un’equazione chimica in cui i due membri dell’equazione sono separati da una doppia freccia, in modo da indicare che la reazione avviene sia in un senso sia nell’altro senso. Una reazione che avvenga a temperatura e pressione costante è quindi reversibile se comporta una variazione dell’energia libera di Gibbs del sistema nulla, mentre è irreversibile se comporta una variazione dell’energia libera di Gibbs del sistema. Lo stesso argomento in dettaglio: cinetica chimica. Lo stesso argomento in dettaglio: energia di attivazione. Una volta superato lo stato intermedio l’energia di attivazione viene restituita all’ambiente, ma nel breve istante in cui la reazione si sta svolgendo tale energia è “intrappolata” dalle entità molecolari che stanno reagendo e quindi non è disponibile alle altre entità molecolari, che devono quindi attendere che le prime reagiscano per superare anch’esse la barriera dell’energia di attivazione e dunque reagire a loro volta.

Lo stesso argomento in dettaglio: velocità di reazione. Effetti di una reazione fortemente esotermica e particolarmente veloce. La cinetica chimica è la disciplina che si occupa dello studio della velocità di reazione e di tutti i fattori che la influenzano. Il principio che contribuisce alla velocità delle reazioni chimiche è la distribuzione delle fasi in cui si trovano i reagenti. Si parla invece di “reazioni eterogenee” quando i reagenti sono presenti in fasi differenti. La dipendenza della velocità di reazione dalla temperatura può essere determinata attraverso l’equazione di Arrhenius. All’aumentare della concentrazione dei reagenti nell’ambiente di reazione, aumenta la possibilità che le entità molecolari delle specie reagenti collidano tra di loro dando luogo allo svolgimento della reazione chimica.

In realtà la velocità di reazione aumenta con la concentrazione dei reagenti solo fino ad un certo punto: un esempio pratico di tale fenomeno sono i limiti di esplosione, che corrispondono alle concentrazioni minime e massime dei reagenti per cui la velocità di reazione è talmente alta da provocare esplosioni. Lo stesso argomento in dettaglio: catalisi. Alcune reazioni chimiche in assenza degli opportuni catalizzatori avvengono così tanto lentamente che ai fini pratici è come se non avvenissero: in tal caso la presenza del catalizzatore è una prerogativa essenziale per lo svolgimento della reazione. Questa pagina è stata modificata per l’ultima volta il 24 gen 2019 alle 12:19. Vedi le condizioni d’uso per i dettagli. Nulla si crea, nulla si distrugge, ma tutto si trasforma. La chimica ha interessato, anche per motivi pratici derivanti dalle sue applicazioni tecnologiche, le innumerevoli popolazioni dell’umanità fin dai tempi antichi.