indice - Zanichelli

INDICE
xi Prefazione
1 I fondamenti
1 Introduzione e orientamento
La chimica e la società, 1; La chimica: una scienza a tre livelli, 2; Come si fa scienza, 3; Le branche della chimica, 4; Padroneggiare la chimica, 5
5 A. Materia ed energia
A.1. Le proprietà fisiche, 6; A.2. L’energia, 8; A.3. La forza,
10
Le abilità che dovreste avere appreso, 11 ◆ Esercizi, 11
13 B. Elementi e atomi
B.1. Gli atomi, 13; B.2. Il modello nucleare, 14; B.3. I neutroni, 16; B.4. Gli isotopi, 18; B.5. L’organizzazione degli elementi, 19
Le abilità che dovreste avere appreso, 22 ◆ Esercizi, 22
23 C. I composti
C.1. Che cosa intendiamo per composti?, 23; C.2. Le molecole e i composti molecolari, 24; C.3. Gli ioni e i composti
ionici, 25
Le abilità che dovreste avere appreso, 29 ◆ Esercizi, 29
29 D. La nomenclatura dei composti
D.1. La denominazione dei cationi, 29; D.2. La denominazione degli anioni, 30; D.3. La denominazione dei composti
ionici, 31; D.4. La denominazione dei composti molecolari
inorganici, 32; D.5. Il nome di alcuni composti organici comuni, 34
44 F. La determinazione della formula chimica
F.1. La composizione percentuale in massa, 44; F.2. La determinazione della formula empirica, 45; F.3. La determinazione della formula molecolare, 47
Le abilità che dovreste avere appreso, 48 ◆ Esercizi, 48
48 G. Miscele e soluzioni
G.1. La classificazione delle miscele, 49; G.2. Le tecniche di
separazione, 50; G.3. La molarità, 51; G.4. La diluizione, 54
G.1. Come calcolare il volume di soluzione madre
necessario per realizzare una determinata diluizione, 54
IN PRATICA…
Le abilità che dovreste avere appreso, 55 ◆ Esercizi, 56
57 H. Le equazioni chimiche
H.1. I simboli nelle reazioni chimiche, 57; H.2. Il bilanciamento delle equazioni chimiche, 58
Le abilità che dovreste avere appreso, 60 ◆ Esercizi, 60
61 I. Soluzioni acquose e precipitazione
I.1. Gli elettroliti, 61; I.2. Le reazioni di precipitazione, 62;
I.3. Equazioni ioniche ed equazioni ioniche nette, 63; I.4.
Mettiamo all’opera la precipitazione, 64
Le abilità che dovreste avere appreso, 65 ◆ Esercizi, 65
67 J. Acidi e basi
J.1. Gli acidi e le basi in soluzione acquosa, 67; J.2. Acidi e
basi forti e deboli, 69; J.3. La neutralizzazione, 70
Le abilità che dovreste avere appreso, 71 ◆ Esercizi, 71
72 K. Le reazioni redox
IN PRATICA…
K.1. L’ossidazione e la riduzione, 72; K.2. Il numero di ossidazione: teniamo traccia degli elettroni, 73; K.3. Agenti ossidanti e riducenti, 75; K.4. Il bilanciamento delle equazioni redox semplici, 77
Le abilità che dovreste avere appreso, 36 ◆ Esercizi, 36
IN PRATICA…
D.1. Come denominare i composti ionici, 32; D.2
Come denominare i composti molecolari inorganici semplici,
33
37 E. Mole e massa molare
E.1. La mole, 37; E.2. La massa molare, 39
Le abilità che dovreste avere appreso, 42 ◆ Esercizi, 42
K.1. Come assegnare il numero di ossidazione, 74
Le abilità che dovreste avere appreso, 78 ◆ Esercizi, 78
79 L. La stechiometria delle reazioni
L.1. La previsione da mole a mole, 79; L.2. La previsione da
massa a massa, 80; L.3. L’analisi volumetrica, 82
IV
Indice
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IN PRATICA… L.1. Come effettuare i calcoli da massa a massa, 81;
L.2 Come interpretare la titolazione, 83
miche, 153; 2.8. La risonanza, 156; 2.9. La carica formale,
158
Le abilità che dovreste avere appreso, 85 ◆ Esercizi, 85
IN PRATICA… 2.1. Come formulare la struttura di Lewis delle specie poliatomiche, 154; 2.2 Come assegnare la carica formale,
159
86 M. I reagenti limitanti
M.1. La resa delle reazioni, 87; M.2. I limiti della reazione,
87; M.3. L’analisi per combustione, 89
IN PRATICA…
160 Le eccezioni alla regola dell’ottetto
2.10. Radicali e biradicali, 160; 2.11. Gli strati di valenza
espansi, 162; 2.12. Le strutture inconsuete di alcuni composti del gruppo 13/III, 164
M.1. Come identificare il reagente limitante, 88
Le abilità che dovreste avere appreso, 92 ◆ Esercizi, 92
Capitolo 1
94 Gli atomi: Il mondo quantico
165 Legami ionici e legami covalenti
2.13. La correzione del modello covalente: l’elettronegatività,
165; 2.14. La correzione del modello ionico: la polarizzabilità, 167
94 L’osservazione degli atomi
1.1. Le caratteristiche della radiazione elettromagnetica, 94;
1.2. Radiazione, quanti e fotoni, 97; 1.3. Il dualismo ondacorpuscolo della materia, 102; 1.4. Il principio di indeterminazione, 103; 1.5. Funzioni d’onda e livelli energetici, 105;
1.6. Spettri atomici e livelli energetici, 110
113 I modelli atomici
1.7. Il numero quantico principale, 113; 1.8. Gli orbitali atomici, 114; 1.9. Lo spin elettronico, 120; 1.10. La struttura
elettronica dell’idrogeno, 120
122 La struttura degli atomi multielettronici
1.11. L’energia degli orbitali, 122; 1.12. Il principio di Aufbau, 124; 1.13. La struttura elettronica e la tavola periodica,
128
1.1. Come prefigurare la configurazione elettronica
di stato fondamentale degli atomi, 127
IN PRATICA…
129 Il carattere periodico delle proprietà atomiche
168 Forza e lunghezza dei legami covalenti
2.15. La forza dei legami, 168; 2.16. La variazione della forza del legame, 168; 2.17. La lunghezza dei legami, 170
SCHEDE
2.1. Che cosa ha a che fare questo con… la sopravvivenza? L’autoconservazione chimica, 161; 2.2. Come facciamo a sapere…
la lunghezza di un legame chimico?, 171
Le abilità che dovreste avere appreso, 173 ◆ Esercizi, 173 ◆ Esercizi integrati, 175
TECNICHE PRINCIPALI
178 1. La spettroscopia nell’infrarosso
Capitolo 3
180 Forma e struttura delle molecole
180 Il modello VSEPR
3.1. Il modello VSEPR elementare, 180; 3.2. Molecole che
presentano coppie solitarie sull’atomo centrale, 184; 3.3. Le
molecole polari, 188
1.14. Il raggio atomico, 130; 1.15. Il raggio ionico, 131; 1.16.
L’energia di ionizzazione, 132; 1.17. L’affinità elettronica,
134; 1.18. L’effetto della coppia inerte, 136; 1.19. Le relazioni diagonali, 137
137 Le conseguenze sui materiali
IN PRATICA…
191 La teoria del legame di valenza
3.4. I legami sigma e pi greco, 191; 3.5. L’ibridizzazione degli orbitali, 192; 3.6. L’ibridizzazione nelle molecole più complesse, 194; 3.7. Il legame negli idrocarburi, 196; 3.8. Le caratteristiche dei doppi legami, 198
1.20. Gli elementi dei gruppi principali, 137; 1.21. I metalli di transizione, 139
SCHEDE
1.1. Come facciamo a sapere… che l’elettrone possiedono uno
spin?, 121; 1.2. L’elaborazione della tavola periodica, 129
199 La teoria degli orbitali molecolari
3.9. I limiti della teoria di Lewis, 200; 3.10. Gli orbitali molecolari, 201; 3.11. La configurazione elettronica delle molecole biatomiche, 202; 3.12. Il legame nelle molecole biatomiche eteronucleari, 206; 3.13. Gli orbitali nelle molecole
poliatomiche, 207; 3.14. Le conseguenze sui materiali: la teoria delle bande dei solidi, 210
Le abilità che dovreste avere appreso, 140 ◆ Esercizi, 140 ◆ Esercizi integrati, 143
Capitolo 2
145 I legami chimici
145 I legami ionici
2.1. La formazione dei legami ionici, 145; 2.2. Le interazioni tra ioni, 147; 2.3. La configurazione elettronica degli ioni,
150; 2.4. I simboli di Lewis, 151
152 I legami covalenti
2.5. La natura del legame covalente, 152; 2.6. Le strutture di
Lewis, 152; 2.7. Le strutture di Lewis delle specie poliato-
3.1. Come applicare il modello VSEPR, 187
3.2 Come determinare la configurazione elettronica e l’ordine di legame di una specie biatomica omonucleare, 205
IN PRATICA…
SCHEDE
3.1. Le frontiere della chimica. I farmaci progettati e i farmaci
scoperti, 182; 3.2. Come facciamo a sapere… che gli elettroni
non sono appaiati?, 200; 3.3. Come facciamo a sapere… l’energia degli orbitali molecolari?, 204
Indice
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Le abilità che dovreste avere appreso, 212 ◆ Esercizi, 212 ◆ Esercizi integrati, 214
cie?, 265; 5.2. Le frontiere della chimica. I superconduttori ad
alta temperatura, 276
TECNICHE PRINCIPALI
Le abilità che dovreste avere appreso, 280 ◆ Esercizi, 281 ◆ Esercizi integrati, 284
217 2. La spettroscopia nell’ultravioletto e nel visibile
Capitolo 4
219 Le proprietà dei gas
219 La natura dei gas
4.1. L’osservazione dei gas, 219; 4.2. La pressione, 220; 4.3.
Le unità di misura alternative della pressione, 223
TECNICHE PRINCIPALI
286 3. La diffrazione dei raggi X
Capitolo 6
289 Il primo principio della termodinamica
289 Sistemi, stati ed energia
223 Le leggi dei gas
4.4. La legge di Boyle, 223; 4.5. La legge di Charles, 225; 4.6.
Il principio di Avogadro, 226; 4.7. La legge del gas ideale,
227; 4.8. Le applicazioni della legge del gas ideale, 228; 4.9.
La densità dei gas, 230; 4.10. La stechiometria delle reazioni
tra gas, 232; 4.11. Le miscele gassose, 234
IN PRATICA…
6.1. I sistemi, 289; 6.2. Lavoro ed energia, 290; 6.3. Il lavoro espansivo, 291; 6.4. Il calore, 295; 6.5. La misura del calore, 295; 6.6. Il primo principio, 296; 6.7. Le funzioni di
stato, 298; 6.8. Interludio molecolare: l’origine dell’energia
interna, 301
302 L’entalpia
6.9. Il trasferimento del calore a pressione costante, 303; 6.10.
La capacità termica a volume o a pressione costante, 304;
6.11. Interludio molecolare: l’origine dalla capacità termica
dei gas, 305; 6.12. L’entalpia dei cambiamenti fisici, 307;
6.13. Le curve di riscaldamento, 309
4.1 L’utilizzazione della legge del gas ideale, 228
237 Il moto molecolare
4.12. Diffusione ed effusione, 237; 4.13. Il modello cinetico
dei gas, 238; 4.14. La distribuzione di Maxwell delle velocità,
242
311 L’entalpia delle trasformazioni chimiche
243 Le conseguenze sui materiali: i gas reali
6.14. L’entalpia di reazione, 311; 6.15. La relazione tra H
e U, 313; 6.16. L’entalpia standard di reazione, 314; 6.17.
La combinazione delle entalpie di reazione: la legge di Hess,
315; 6.18. Il calore scambiato nelle reazioni, 317; 6.19. L’entalpia standard di formazione, 320; 6.20. Il ciclo di Born-Haber, 323; 6.21. L’entalpia di legame, 324; 6.22. La variazione dell’entalpia con la temperatura, 326
4.15. Le deviazioni dal comportamento ideale, 244; 4.16. La
liquefazione dei gas, 245; 4.17. Le equazioni di stato dei gas
reali, 245
SCHEDE
4.1. Come facciamo a sapere… la distribuzione delle velocità
molecolari?, 243
Le abilità che dovreste avere appreso, 247 ◆ Esercizi, 248 ◆ Esercizi integrati, 251
Capitolo 5
253 Liquidi e solidi
253 Le forze intermolecolari
5.1. La formazione delle fasi condensate, 253; 5.2. Le forze
ione-dipolo, 254; 5.3. Le forze dipolo-dipolo, 255; 5.4. Le
forze di London, 257; 5.5. Il legame a idrogeno, 259
261 La struttura dei liquidi
5.6. L’ordine nei liquidi, 261; 5.7. Viscosità e tensione superficiale, 261
263 Le strutture solide
5.8. La classificazione dei solidi, 263; 5.9. I solidi metallici,
266; 5.10. Le celle elementari, 268; 5.11. Le strutture ioniche, 271; 5.12. I solidi molecolari, 273; 5.13. I solidi reticolari, 274
275 Le conseguenze sui materiali
5.14. Le proprietà dei solidi, 275; 5.15. Le leghe, 278; 5.16.
I cristalli liquidi, 279
SCHEDE
5.1. Come facciamo a sapere… qual è l’aspetto di una superfi-
V
IN PRATICA…
6.1. Come utilizzare la legge di Hess, 316
SCHEDE
6.1. Come facciamo a sapere… la forma della curva di riscaldamento?, 310; 6.2. Che cosa ha a che fare questo con… la sopravvivenza? I combustibili alternativi, 318
Le abilità che dovreste avere appreso, 327 ◆ Esercizi, 327 ◆ Esercizi integrati, 331
Capitolo 7
334 Il secondo e il terzo principio della
termodinamica
334 L’entropia
7.1. Le trasformazioni spontanee, 334; 7.2. Entropia e disordine, 335; 7.3. Le variazioni di entropia, 337; 7.4. Le variazioni di entropia che accompagnano i cambiamenti di stato fisico, 340; 7.5. L’interpretazione molecolare dell’entropia,
343; 7.6. L’equivalenza tra entropia statistica ed entropia termodinamica, 346; 7.7. L’entropia standard molare, 347; 7.8.
L’entropia standard di reazione, 349
350 I cambiamenti di entropia globali
7.9. L’ambiente, 351; 7.10. La variazione complessiva dell’entropia, 352; 7.11. L’equilibrio, 356
357 L’energia libera
7.12. Concentriamoci sul sistema, 357; 7.13. L’energia libe-
VI
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ra di reazione, 360; 7.14. L’energia libera e il lavoro non espansivo, 362; 7.15. L’effetto della temperatura, 364; 7.16. Le variazioni di energia libera nei sistemi biologici, 365
435 La risposta degli equilibri al mutamento delle
condizioni
9.9. L’aggiunta e la sottrazione di reagenti, 435; 9.10. La compressione della miscela di reazione, 437; 9.11. La temperatura e l’equilibrio, 439; 9.12. I catalizzatori e il successo di
Haber, 442; 9.13. Le conseguenze per la biologia: l’omeostasi, 443
Le abilità che dovreste avere appreso, 366 ◆ Esercizi, 367 ◆ Esercizi integrati, 369
Capitolo 8
372 Gli equilibri fisici
Le abilità che dovreste avere appreso, 444 ◆ Esercizi, 444 ◆ Esercizi integrati, 448
372 Fasi e transizioni di stato
8.1. La pressione di vapore, 372; 8.2. Volatilità e forze intermolecolari, 373; 8.3. La variazione della pressione di vapore
con la temperatura, 375; 8.4. L’ebollizione, 376; 8.5. Il congelamento e la fusione, 377; 8.6. I diagrammi di stato, 377;
8.7. Le proprietà critiche, 380
Capitolo 10
450 Acidi e basi
450 La natura degli acidi e delle basi
10.1. Gli acidi e le basi di Brønsted-Lowry, 450; 10.2. Gli
acidi e le basi di Lewis, 453; 10.3. Ossidi acidi, basici e anfoteri, 454; 10.4. Lo scambio di protoni tra molecole di acqua,
455; 10.5. La scala del pH, 457; 10.6. Il pOH delle soluzioni, 459
381 La solubilità
8.8. La natura molecolare della dissoluzione, 381; 8.9. La regola del simile discioglie il simile, 382; 8.10. Pressione e solubilità dei gas: la legge di Henry, 384; 8.11. La temperatura e la solubilità, 386; 8.12. L’entalpia di dissoluzione, 387;
8.13. L’energia libera di dissoluzione, 389
459 Gli acidi e le basi deboli
10.7. Le costanti di acidità e di basicità, 460; 10.8. L’altalena coniugata, 463; 10.9. La struttura molecolare e la forza
acida, 465; 10.10. La forza degli ossiacidi, 466
390 Le proprietà colligative
8.14. La molalità, 390; 8.15. L’abbassamento della pressione
di vapore, 393; 8.16. Innalzamento ebullioscopico e abbassamento crioscopico, 395; 8.17. L’osmosi, 397
468 Il pH delle soluzioni di acidi e di basi deboli
10.11. Le soluzioni di acidi deboli, 468; 10.12. Le soluzioni
di basi deboli, 471; 10.13. Il pH di soluzioni saline, 473
8.1. Come si utilizza la molalità, 391; 8.2. Le proprietà colligative nella determinazione della massa molare, 399
IN PRATICA…
10.1. Come calcolare il pH della soluzione di un
acido debole, 469; 10.2 Come calcolare il pH della soluzione di
una base debole, 471
IN PRATICA…
401 Le miscele liquide binarie
8.18. La pressione di vapore delle miscele liquide binarie, 401;
8.19. La distillazione, 402; 8.20. Gli azeotropi, 403
477 Gli acidi e le basi poliprotici
10.14. Il pH di una soluzione di acido poliprotico, 477; 10.15.
Le soluzioni di sali degli acidi poliprotici, 479; 10.16. La concentrazione delle specie solute, 480; 10.17. La composizione
e il pH, 483
SCHEDE
8.1. Le frontiere della chimica. La somministrazione guidata dei
farmaci, 384
Le abilità che dovreste avere appreso, 405 ◆ Esercizi, 405 ◆ Esercizi integrati, 408
10.3 Come calcolare la concentrazione di tutte le
specie nella soluzione di un acido poliprotico, 480
IN PRATICA…
TECNICHE PRINCIPALI
412 4. La cromatografia
Capitolo 9
415 Gli equilibri chimici
415 Le reazioni all’equilibrio
9.1. La reversibilità delle reazioni, 416; 9.2. L’equilibrio e la
legge dell’azione di massa, 417; 9.3. L’origine termodinamica delle costanti di equilibrio, 421
425 Le costanti di equilibrio
9.4. La costante di equilibrio in funzione della concentrazione molare dei gas, 425; 9.5. Le forme alternative della costante di equilibrio, 427; 9.6. Il grado di avanzamento della
reazione, 428; 9.7. Il verso di svolgimento della reazione, 429;
9.8. L’utilizzazione delle costanti di equilibrio, 431
IN PRATICA…
librio, 431
9.1. Come costruire e utilizzare una tabella di equi-
486 L’autoprotolisi e il pH
10.18. Le soluzioni molto diluite di acidi e di basi forti, 486;
10.19. Le soluzioni molto diluite di acidi deboli, 487
SCHEDE
10.1 Che cosa ha che fare questo con… l’ambiente? Le piogge
acide e il patrimonio genetico, 484
Le abilità che dovreste avere appreso, 489 ◆ Esercizi, 489 ◆ Esercizi integrati, 492
Capitolo 11
494 Gli equilibri in soluzione acquosa
494 Le soluzioni miste e i tamponi
11.1. L’azione tampone, 495; 11.2. La costruzione di un tampone, 495; 11.3. La capacità tamponante, 500
500 Le titolazioni
11.4. Le titolazioni acido forte-base forte, 502; 11.5. Le ti-
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tolazioni acido forte-base debole e acido debole-base forte,
503; 11.6. Gli indicatori acido-base, 508; 11.7. La stechiometria delle titolazioni degli acidi poliprotici, 510
La velocità istantanea di reazione, 571; 13.3. Le leggi cinetiche e l’ordine di reazione, 572
577 La concentrazione e il tempo
11.1. Come calcolare il pH durante la titolazione
acido forte-base forte, 502; 11.2. Come calcolare il pH durante
la titolazione di un acido debole o di una base debole, 506
IN PRATICA…
13.4. Le leggi cinetiche integrate del primo ordine, 578; 13.5.
Il tempo di dimezzamento delle reazioni del primo ordine,
581; 13.6. Le leggi cinetiche integrate del secondo ordine,
583
513 Gli equilibri di solubilità
11.8. Il prodotto di solubilità, 513; 11.9. L’effetto dello ione
in comune, 515; 11.10. Prevedere la precipitazione, 517;
11.11. La precipitazione selettiva, 518; 11.12. La dissoluzione dei precipitati, 519; 11.13. La formazione di ioni complessi, 520; 11.14. L’analisi qualitativa, 522
VII
584 I meccanismi di reazione
13.7. Le reazioni elementari, 584; 13.8. Le leggi cinetiche
delle reazioni elementari, 585; 13.9. Le reazioni a catena, 589;
13.10. Velocità ed equilibrio, 590
592 I modelli di reazioni
SCHEDE
11.1. Che cosa ha a che fare questo con… la sopravvivenza? I
tamponi fisiologici, 501
Le abilità che dovreste avere appreso, 524 ◆ Esercizi, 524 ◆ Esercizi integrati, 527
Capitolo 12
529 L’elettrochimica
529 La rappresentazione delle reazioni redox
12.1. Le semireazioni, 529; 12.2. Il bilanciamento delle equazioni redox, 530
12.1. Come bilanciare le equazioni redox compli-
IN PRATICA…
cate, 530
533 Le celle galvaniche
12.3. La struttura delle celle galvaniche, 533; 12.4. Il potenziale di cella e l’energia libera di reazione, 534; 12.5. La notazione delle celle, 537; 12.6. I potenziali standard, 540; 12.7.
La serie elettrochimica, 544; 12.8. I potenziali standard e le
costanti di equilibrio, 546; 12.9. L’equazione di Nernst, 547;
12.10. Gli elettrodi ione-selettivi, 549
12.2. Come formulare la reazione di cella corrispondente a un certo diagramma di cella, 539; 12.3. Come calcolare le costanti di equilibrio dai dati elettrochimici, 546
IN PRATICA …
550 L’elettrolisi
12.11. Le celle elettrolitiche, 550; 12.12. I prodotti dell’elettrolisi, 552
IN PRATICA…
12.4. Come prevedere il risultato dell’elettrolisi, 553
554 Le conseguenze sui materiali
12.13. Le applicazioni dell’elettrolisi, 555; 12.14. La corrosione, 555; 12.15. Le celle di impiego pratico, 558
SCHEDE
12.1. Le frontiere della chimica. Le pile a combustibile, 558
Le abilità che dovreste avere appreso, 561 ◆ Esercizi, 561 ◆ Esercizi integrati, 565
Capitolo 13
568 La cinetica chimica
568 Le velocità di reazione
13.1. La concentrazione e la velocità di reazione, 568; 13.2.
13.11. L’effetto della temperatura, 592; 13.12. La teoria degli urti, 595; 13.13. La teoria del complesso attivato, 598
600 Accelerare le reazioni
13.14. La catalisi, 600; 13.15. I catalizzatori viventi: gli enzimi, 604
SCHEDE
13.1. Come facciamo a sapere… che cosa accade agli atomi durante la reazione?, 570; 13.2. Come facciamo a sapere… che cosa
accade durante l’urto tra molecole?, 598; 13.3. Che cosa ha a
che fare questo con… l’ambiente? La protezione della fascia dell’ozono, 602
Le abilità che dovreste avere appreso, 606 ◆ Esercizi, 606 ◆ Esercizi integrati, 610
Capitolo 14
613 Gli elementi: i primi quattro gruppi
principali
613 La periodicità
14.1. Le proprietà degli atomi, 613; 14.2. I legami e il loro
andamento, 615
617 L’idrogeno
14.3. L’elemento, 618; 14.4. I composti dell’idrogeno, 619
620 Il gruppo 1: i metalli alcalini
14.5. Gli elementi del gruppo 1, 620; 14.6. Le proprietà chimiche dei metalli alcalini, 622; 14.7. I composti di litio, sodio e potassio, 623
625 Il gruppo 2: i metalli alcalinoterrosi
14.8. Gli elementi del gruppo 2, 625; 14.9. I composti di berillio e magnesio, 627; 14.10. I composti del calcio, 628
629 Il gruppo 13/III: la famiglia del boro
14.11. Gli elementi del gruppo 13/III, 630; 14.12. Gli ossidi del gruppo 13/III, 632; 14.13. I nitruri e gli alogenuri,
633; 14.14. I borani, i boroidruri e i boruri, 634
635 Il gruppo 14/IV: la famiglia del carbonio
14.15. Gli elementi del gruppo 14/IV, 636; 14.16. Le varie
forme del carbonio, 637; 14.17. Silicio, germanio, stagno e
piombo, 638; 14.18. Gli ossidi di carbonio, 641; 14.19. Gli
VIII
Indice
ossidi di silicio: i silicati, 642; 14.20. Altri importanti composti del gruppo 14/IV, 645
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706 La struttura elettronica dei complessi
16.8. La teoria del campo cristallino, 707; 16.9. La serie spettrochimica, 708; 16.10. Il colore dei complessi, 710; 16.11.
Le proprietà magnetiche dei complessi, 711; 16.12. La teoria del campo di ligandi, 712
647 Le conseguenze sui materiali
14.21. I vetri, 647; 14.22. Le ceramiche, 647
SCHEDE
14.1. Le frontiere della chimica. I nanotubi, le condotte più piccole della natura, 639; 14.2. Che cosa ha a che fare questo con…
l’ambiente? L’effetto serra, 642
Le abilità che dovreste avere appreso, 649 ◆ Esercizi, 649 ◆ Esercizi integrati, 651
Capitolo 15
653 Gli elementi: gli ultimi quattro gruppi
principali
653 Il gruppo 15/V: la famiglia dell’azoto
15.1. Gli elementi del gruppo 15/V, 653; 15.2. I composti
con l’idrogeno e con gli alogeni, 656; 15.3. Ossidi e ossiacidi dell’azoto, 658; 15.4. Ossidi e ossiacidi del fosforo, 660
714 Le conseguenze sui materiali
16.13. L’acciaio, 714; 16.14. Le leghe non ferrose, 716; 16.15.
I materiali magnetici, 716
SCHEDE
16.1. Che cosa ha a che fare questo con… la sopravvivenza? Perché abbiamo bisogno dei metalli d, 698; 16.2: Coma facciamo
a sapere… che un complesso è otticamente attivo?, 705
Le abilità che dovreste avere appreso, 717 ◆ Esercizi, 717 ◆ Esercizi integrati, 720
Capitolo 17
722 La chimica nucleare
722 La disintegrazione radioattiva
17.1. Le prove della disintegrazione radioattiva spontanea,
723; 17.2. Le reazioni nucleari, 724; 17.3. L’andamento della stabilità nucleare, 726; 17.4. La previsione del genere di
disintegrazione nucleare, 728; 17.5. La nucleosintesi, 729
661 Il gruppo 16/VI: la famiglia dell’ossigeno
15.5. Gli elementi del gruppo 16/VI, 661; 15.6. I composti
con l’idrogeno, 664; 15.7. Ossidi e ossiacidi dello zolfo, 666;
15.8. Gli alogenuri di zolfo, 668
669 Il gruppo 17/VII: gli alogeni
731 La radiazione nucleare
17.6. Gli effetti biologici della radiazione, 731; 17.7. La misura della velocità della disintegrazione nucleare, 733; 17.8.
Gli impieghi dei radioisotopi, 737
15.9. Gli elementi del gruppo 17/VII, 669; 15.10. I composti degli alogeni, 671
673 Il gruppo 18/VIII: i gas nobili
738 L’energia nucleare
15.11. Gli elementi del gruppo 18/VIII, 674; 15.12. I composti dei gas nobili, 675
17.9. Le trasformazioni massa-energia, 738; 17.10. La fissione nucleare, 740; 17.11. La fusione nucleare, 743; 17.12. La
chimica dell’energia nucleare, 744
676 Le conseguenze sui materiali
15.13. I materiali teneri: colloidi, gel e biomateriali, 676;
15.14. I fosfori e altri materiali luminescenti, 678
SCHEDE
15.1. Le frontiere della chimica. I materiali autoassemblanti, 677
Le abilità che dovreste avere appreso, 680 ◆ Esercizi, 680 ◆ Esercizi integrati, 681
Capitolo 16
684 Gli elementi: il blocco d
684 Gli elementi del blocco d e i loro composti
16.1. L’andamento delle proprietà fisiche, 685; 16.2. L’andamento delle proprietà chimiche, 686
688 Alcuni elementi in rassegna
16.3. Dallo scandio al nichel, 688; 16.4. I gruppi 11 e 12,
692
696 I composti di coordinazione
16.5. I complessi di coordinazione, 697; 16.6. La forma dei
complessi, 701; 16.7. Gli isomeri, 701
16.1. Come denominare i complessi dei metalli d e
i composti di coordinazione, 700
IN PRATICA…
SCHEDE
17.1. Che cosa ha a che fare questo con… la sopravvivenza? La
medicina nucleare, 730; 17.2. Come facciamo a sapere… quanto è radioattivo un materiale?, 734
Le abilità che dovreste avere appreso, 745 ◆ Esercizi, 746 ◆ Esercizi integrati, 748
Capitolo 18
750 Chimica organica I: gli idrocarburi
750 Gli idrocarburi alifatici
18.1. I tipi di idrocarburi alifatici, 750; 18.2. Gli isomeri,
755; 18.3. Le proprietà degli alcani, 757; 18.4. Le reazioni
di sostituzione degli alcani, 759; 18.5. Le proprietà degli alcheni, 760; 18.6. L’addizione elettrofila, 761
IN PRATICA…
18.1. La denominazione degli idrocarburi alifatici,
753
762 I composti aromatici
18.7. La nomenclatura degli areni, 762; 18.8. La sostituzione elettrofila, 763
766 Le conseguenze sui materiali
18.9. Le benzine, 766; 18.10. Il carbon fossile, 767
Indice
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Le abilità che dovreste avere appreso, 768 ◆ Esercizi, 768 ◆ Esercizi integrati, 771
TECNICHE PRINCIPALI
773 5. La spettrometria di massa
Capitolo 19
775 Chimica organica II: i polimeri e i
composti biologici
775 I gruppi funzionali comuni
19.1. Gli aloalcani, 775; 19.2. Gli alcol, 776; 19.3. Gli eteri, 777; 19.4. I fenoli, 777; 19.5. Le aldeidi e i chetoni, 778;
19.6. Gli acidi carbossilici, 779; 19.7. Gli esteri, 780; 19.8.
Ammine, amminoacidi e ammidi, 780
19.1. Come denominare i composti semplici in possesso di gruppi funzionali, 782
IN PRATICA…
783 Le conseguenze sui materiali
19.9. La polimerizzazione per addizione, 783; 19.10. La polimerizzazione per condensazione, 786; 19.11. Copolimeri e
compositi, 789; 19.12. Le proprietà fisiche dei polimeri, 790
791 Le conseguenze di ordine biologico
19.13. Le proteine, 791; 19.14. I carboidrati, 795; 19.15. Gli
acidi nucleici, 796
IX
813 1E. Equazioni e grafici
815 1F. Il calcolo
816 2. I dati sperimentali
816 2A. Dati termodinamici a 25 °C
Sostanze inorganiche, 816; Composti organici, 821
822 2B. Potenziali standard di riduzione a 25 °C
Potenziali in ordine elettrochimico, 822; Potenziali in ordine alfabetico, 824
825 2C. Configurazioni elettroniche nello stato
fondamentale
826 2D. Gli elementi
836 2E. Le costanti fondamentali
836 2F. I prefissi SI
837 2G. Le relazioni tra le unità
838 2H. I 23 prodotti chimici più importanti
dell’industria statunitense nel 2002
839 3. La nomenclatura
839 3A. La nomenclatura degli ioni poliatomici
Ossiacidi e ossianioni, 839
SCHEDE
19.1. Le frontiere della chimica. I polimeri conduttori, 792
Le abilità che dovreste avere appreso, 799 ◆ Esercizi, 799 ◆ Esercizi integrati, 801
TECNICHE PRINCIPALI
840 3B. Nomi comuni (o volgari) dei prodotti chimici
840 3C. La denominazione dei comuni cationi a
numero di carica variabile
804 6. La risonanza magnetica nucleare
841 4. Tavola periodica degli elementi
Appendici
807 1. Simboli, unità di misura e tecniche
matematiche
843 Glossario
807 1A. I simboli
869 Risposte agli esercizi
Prove di autoesame B, 869; Esercizi di numero dispari, 877
809 1B. Le unità di misura e la loro conversione
811 1C. La notazione scientifica
812 1D. Esponenti e logaritmi
914 Fonti delle illustrazioni
916 Indice analitico