Home >Documents >01 Curs1-Chimie Anorganica

01 Curs1-Chimie Anorganica

Date post:06-Feb-2016
Category:
View:105 times
Download:8 times
Share this document with a friend
Description:
g
Transcript:
  • CHIMIE ANORGANIC I

    Semestrul 2, An universitar 2012-2013

    1

    Asist. univ. Dr. Albert Soran

    CLR2303CLR2303

  • 2Chestiuni organizatoriceObiectul Chimiei anorganicePartea 1. Notiuni fundamentale

    Originea elemetelorStructura atomica

    Structura atomilor hidrogenoiziAtomi polielectroniciPenetrare si ecranare,principiul aufbau, clasificarea elementelor, parametrii atomici

    Structura moleculara si teoria legaturii chimice(Lewis regula octetului, rezonanata, modelul VSEPR), (TLV), (TOM), structura siproprietatile legaturilor chimice

    Structura solidelor simpleAcizi si bazeOxidare si reducereIntroducere in chimia compusilor coordinativiTehnici fizice in chimia anorganica (scurta introducere)

    Partea 2. Elementele si si compusii lorPeriodicitatea, Hidrogenul, grupa 1, grupa 2, grupa 13, grupa 14, grupa

    15, grupa 16, grupa 17, grupa 18, elementele blocului d

  • Asist. Dr. Petronela Petrar

    Asist. Dr. Albert Soran

    Curs: toate grupeleLaborator: grupe CISOPC, IB, ISAPM

    Seminar: CISOPC+SIMON, IIPCB+ISAPMContact: [email protected], SALA 3 (demisol)

    Consultaii: Luni 8-10 (sau cu programare)

    Laborator: grupe CATB, CATB+IBSeminar: CATB+1/2(CATB+IB), IB+1/2(CATB+IB)

    Contact: [email protected], SALA 114 (etaj 1)Consultaii: Miercuri 16-17

    Echipa

    3

  • Lector Dr. Varga Richard

    Lector Dr. Mrginean Drago

    Laborator: grupa IIPCBContact: [email protected], SALA 99 (etaj 1)

    Consultaii: Miercuri 9-11

    Laborator: grupa SIMON

    Contact: [email protected], Birou 104 (in sala 103)

    Consultaii: Marti 11-12

    4

  • https://sites.google.com/site/chimieanorganica

    5

  • Colocviu 135%

    Colocviu 235%

    Activitate laborator

    30%NotNot laboratorlaborator

    6

    Notlaborator *

    20% Not

    examen; 80%

    Nota finalaNota finala

    Notarea

    * Cu condiia ca nota la examen sa fie minim 5

  • Prezena Laborator: minim 90% (maxim 1 absen) Seminar: minim 90% (maxim 1 absen)

    7

    Condiii pentru intrare n examen

    Sarcini ntocmirea fielor de laborator (30% din

    nota de laborator) Colocviile de laborator

  • 8Ziua

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

    08:00

    -09:00

    09:00

    -10:00

    10:00 -

    11:00

    11:00 -

    12:00

    12:00

    13:00

    13:00

    -14:00

    14:00

    -15:00

    15:00

    -16:0016:00 - 17:00 17:00 - 18:00

    18:00 -

    19:00

    19:00

    -20:00

    Luni

    Marti

    Chimie anorganica -

    Lab

    I SIMON

    (L 102 ANO) D.

    Marginean

    Chimie anorganica - Lab

    I CATB

    (L 102 ANO) P.Petrar

    Miercuri

    Chimie anorganica - Curs

    I CISOPC, I CATB, I CATB+IB, I

    IB, I IIPCB, I ISAPM, I SIMON,

    I CM

    (Amfiteatrul ISD) A. Soran

    Chimie anorganica - Sem

    I IB, I CATB+IB (grupa IB)

    (Sala 132) P.Petrar

    Chimie anorganica - Sem

    I CATB, I CATB+IB (grupa CATB)

    (Sala 132) P.Petrar

    Joi

    Chimie anorganica - Sem

    I IIPCB, I ISAPM

    (Sala 132) A. Soran

    Chimie anorganica -

    Lab

    I CISOPC

    (L 102 ANO) A.Soran

    Chimie anorganica - Lab

    I CATB+IB

    (L 102 ANO)Chimie anorganica - Sem

    I CISOPC, I SIMON

    (Sala 132) A. Soran

    Chimie anorganica

    Lab I IIPCB

    (L 204 ANO) R. Varga

    Vineri

    Chimie anorganica - Lab

    I ISAPM

    (L 102 ANO) A. Soran

    Chimie anorganica - Lab

    I IB

    (L 102 ANO) A. Soran

  • Calendarul

    9

    25.02.2013 05.05.2013 activitate didactic

    10 sptmni(miercuri, 01.05.2013 Ziua

    Internaional a Muncii - zi liber)

    06.05.2013 12.05.2013 vacana de Pati 1 sptmn

    13.05.2013 09.06.2013 activitate didactic 4 sptmni

  • Obiective

    10

    SaSa constientizaticonstientizati naturanatura experimentalaexperimentala aa chimieichimieianorganiceanorganice ((corelatiacorelatia dintredintre teorieteorie //ipotezaipoteza sisi experiment)experiment)

    SaSa putetiputeti sistematizasistematiza,, interpretainterpreta proprietatileproprietatile chimicechimice sisifizicefizice aleale elementelorelementelor metalicemetalice,, nemetalicenemetalice sisi aa compusilorcompusiloranorganicianorganici pepe bazabaza unorunor modelemodele calitativecalitative (MLV,(MLV, TOM,TOM,variatiivariatii periodiceperiodice,, etcetc..))

    SaSa vava familiarizatifamiliarizati cucu termeniitermenii folositifolositi inin chimiachimiaanorganicaanorganica

    SaSa recunoastetirecunoasteti sisi sasa denumitidenumiti diversediverse claseclase dede compusicompusianorganicianorganici.. SaSa indicatiindicati metodemetode dede obtinereobtinere sisi utilizariutilizari alealeacestoraacestora

  • Ce este chimia anorganic ?

    ChimiaOrganic

    ChimiaOrganometalic

    ChimiaMediului

    ChimiaAnorganic

    ChimiaBioanorganic

    Biochimia

    11

  • organic anorganic organometalic

    12

  • 13

  • 14

    P. P. Power et al., Science, 2005, 310 (5749), 844

    Legatura cvintupla

  • 15

  • 16

    B12H122- (atomii de H

    legati de B sunt omisi)

  • 17

  • 18

  • Originea elementelor in Univers

    92 elemente in Univers / 90 pe Pamant 20 elemente sintetice

    19

  • De ce exista doar 90 de elemente pePamant?

    20

    De De cece anumeanume elementeleelementele se se gasescgasesc in in

    abundentaabundenta observataobservata experimental? experimental?

    De De cece izotopiiizotopii unuiunui element se element se gasescgasesc in in

    abundentaabundenta relativarelativa observataobservata??

  • Originea Universului

    21

    Georges Lematre(1894-1966)

    preot catolic si fizicianBelgian sustinea ferventideea ca nu exista niciunconflict intre stiinta sireligie

    Propune pentru prima data idea unuiUnivers in continua expansiune

    Propune si ideea unuinucleu primordial aflatla originea Universului, idee care a evoluat in teoria cunoscuta astazidrept teoria Big Bang

    Timp

    Singularitate

  • un nucleu primordial d ~1096 g/cm3 si T ~1032 K, care dintr-un

    motiv anume a explodat acum cca. 15 mld. ani

    TeoriaTeoria Big BangBig Bang

    BOOM!

    22

  • PROTONNEUTRON

    ELECTRON

    la cca. 10-6 s dupa explozie si 1012 K, din particule

    subelementare numite cuarci, => neutroni, protoni si ulterior

    electroni

    23

  • la 1s dupa Bing-Bang, si T ~ 109 K particulele formate

    (protoni, neutron, electroni) au energia cinetica mult prea mare

    pentru a se putea asocia in forma pe care o cunoastem astazi

    24

  • racirea materiei odata cu expansiunea universului, forta

    nucleara tare => nuclee de deuteriu (p+n) si heliu (2p+2n) INCEPE

    procesul de construire al elementelor

    Deuteriu

    Heliu

    proton

    25

  • HIDROGEN

    HELIU

    la cca 300.000 ani dupa BB racirea materiei odata cu

    expansiunea universului, forta electromagnetica=> atomi de H si

    He

    26

  • GRAVITATIA!27

  • 28

  • deplasare spre rosu

    29

    Edwin P. Hubble (1889-1953)

    initiat ca avocat s-a dedicatulterior astronomiei

    observator, referinta

    deplasare spre albastru

    Efect Doppler

    Soare

    Galaxieapropia

    ta

    Galaxieindepar

    tata

    DoveziDovezi care care sustinsustin teoriateoria Big BangBig Bang

    Deplasare aspre rosu a liniilor de absobtie

  • Arno Penzias (dreapta) si Robert Wilson

    de la Bell Laboratories, alaturi de antena radio cu care au descoperitRCM in 1965

    RadiatiaRadiatia cosmicacosmica de fond de de fond de microundemicrounde

    reprezinta radiatia termica rezidualadupa Big Bang

    Corespunde unei temperaturi de 2,725 K

    30

  • Descoperirea Bosonulului Higgs particula lui Dumnezeu

    Iulie 2012 la CERN Large Hadron Collider

    31

    http://www.youtube.com/watch?v=PJ2q8WUire0CERN LHC experiment

    http://www.youtube.com/watch?v=HVxBdMxgVX0http://www.youtube.com/watch?v=WGWlT8SqXLM

    A Crash Course In Particle PhysicsInformatii suplimentare

  • Abundenta elementelor in Univers

    La aprox. 2h de la inceputul universului, temperatura a scazut

    intr-atat incat majoritatea materiei se gasea sub forma de

    nuclee de H (~89%) si de He (~11%)

    i Nu s-a schimbat mare lucru de atunci

    32

  • Abundenta relativa a elementelor Abundenta relativa a elementelor

    in scoarta terestra si Soare. in scoarta terestra si Soare.

    Elementele cu Z impar sunt mai Elementele cu Z impar sunt mai

    putin abundente decat cele cu Z putin abundente decat cele cu Z

    parpar

    ccacca.. 8888,,66%% atomiatomi HH

    1111,,33%% atomiatomi HeHe

    == 9999,,99%% dindin numarulnumarul totaltotal dede

    atomiatomi

    ~~9999%% dindin masamasa universuluiuniversului !!

    33

  • Energie neagra73%

    Materieneagra

    23%

    Materie normala4%

    34

  • Particule subatomice relevante pentru chimie

    35

  • Energia de legatura a nucleului, Wleg Energia necesara pentru a transfera nucleul, izolat si in repausin starea de nucleoni izolati si in repaus

    Wleg = W-Wnucleu=[Zmp+(A-Z)mn-Mnucleu]c2 == [Z(mp+me) + (A-Z)mn-(Mnucleu+Zme)]c2 == [ZmH + (A-Z)mn-Matom]c2

    E = mc2

    Wnucleu = Mnucleuc2

    W = Zmpc2 + (A-Z)mnc2 energia de repaus a nucleonilor izolati

    energia de repaus a nucleului

    1uc2 = 931,5 MeV

    Wleg = [ZmH + (A-Z)mn-Matom]931,5 MeV36

  • Energia de legatura pe nucleon

    Fisiune

    Fisiune

    Fuziune

    E

    n

    e

    r

    g

    i

    a

    d

    e

    l

    e

    g

    a

    t

    u

    r

    a

    m

    e

    d

    i

    e

    p

    e

    n

    u

    c

    l

    e

    o

    n

    ,

    M

    e

    V

    Numar de masa, A

    Wleg

    A

    o energie de legatura pe nucleon, mare, indica un nucleu stabil

    37

  • ImportantImportant:: ElementeleElementele usoareusoare ss--auau formatformat prinprinreactiireactii nuclearenucleare cece auau avutavut locloc inin stelelesteleleprimordialeprimordiale formateformate dindin hidrogenhidrogen sisi heliuheliu

    ReactiileReactiile nuclearenucleare de de fuziunefuziune se se maimai numescnumesc sisicombustiicombustii nuclearenucleare

    1eV = 96,47 KJ/mol1 MeV = 106 eV

    + 7,2 MeV

    Nucleosinteza elementelor usoareNucleosinteza elementelor usoare

    38

  • Diferenta dintre o reactie chimica si o reactie nucleara

    natura atomilor

    implicati nu se modifica

    are loc cu modificarea

    numararului de protoni din

    nucleu, deci modificarea Z

    energia eliberata este

    de ordinul 103 KJ/mol,

    (10 eV)

    energii degajate de un

    million de ori mai mari, de

    ordinul 109 KJ/mol (10 MeV).

    reactia decurge la

    temperaturi relativ

    mici, < 2000 K

    reactia decurge doar la

    temperaturi mai mari de 107

    K

    reactie chimica reactie nucleara

    energia si practic

    masa se conserva doar energia se conserva

    39

  • Scrierea unei reactii nucleare

    A + a B +bA - nucleu (nuclid)

    int (printe)

    a - particula

    proiectilb - particula

    emergent

    B - nucleul

    produs (fiic)

    Pe scurt se poate nota A(a,b)B

    40

  • numarul de masa total si sarcina se conserva in reactii

    nucleare!

    A: 12+4= 16+0 Z: 6+2=8+0

    Tem: egalati reactie nucleara

    Egalarea reactiilor nucleare

    41

  • Tipuri de reactii intalnite in nucleosinteza

    Emisia de electroni, emisia -, duce la cresterea

    numarului atomic Z

    Implica transformarea unui neutron in proton

    42

  • Emisia de pozitroni, emisia +, duce la scaderea numarului

    atomic Z

    Protonul devineneutron

    pozitron

    Implica transformarea unui proton in neutron

    43

  • Emisia de radiatie

    Nucleu in stare excitata

    Nucleu in stare fundamentala

    44

  • Arderea hidrogenului devine posibila la cel putin 107K

    Combustia hidrogenului

    Efectul net al combustiei este transformarea H in He

    Exista doua posibilitati

    + + e+ +

    implica transformarea p n + e+ +

    + +

    + + 2

    Lantul p-p

    45

  • Ciclul CNO, catalizat de nuclee C

    46

  • Soarele

    temperatura in miez1,5*107K,

    Temperatura la suprafata

    5600K.

    Timp de viata scurs 4,6 miliarde ani,

    hidrogen ramas pentru ~5 miliarde

    ani

    procesul principallantul p-p (98% dinenergia produsa deSoare)

    47

  • Combustia heliului

    Combustia He are loc dupa combustia integrala a H,=> colapsarea gravitationala a stelei urmata decresterea temperaturii miezului la 108 K

    8Be instabil, timp de viata 10-16 s insa suficient ca urmatoreareactie sa aiba loc

    procesul triplu 48

  • Aproximativ jumatate din nucleele de 12C formatesunt transformate in 16O

    captura ulterioara a nucleelor de He de catre 16O are loc doar

    intr-o mica masura

    faza finala a arderii He inceteaza odata cu formarea de 12C si 16O

    49

  • Carbonul si oxigenul sunt doua dintre cele mai importante

    elemente necesare vietii pe baza de carbon.

    Energia de legatura pe nucleon ar fi doar cu 0,5% mai mica

    sau mai mare abundenta relativa a acestor elemente in

    Univers ar fi redusa cu mai mult de doua ordine de marime

    50

  • Nucleosinteza elementelor Nucleosinteza elementelor grelegrele

    51

    AreAre locloc inin stelestele cucu masamasa maremare dede 88 stelestele solaresolare sisi incepeincepeprinprin combustiacombustia nuclearanucleara aa carbonuluicarbonului lala temperaturitemperaturi dede55**101088KK

    UrmatoareaUrmatoarea etapaetapa esteeste combustiacombustia neonuluineonului 2020Ne,Ne, arearelocloc lala 101099 KK

  • UrmatoareaUrmatoarea etapaetapa areare locloc lala 22**101099 KK sisi constaconsta inincombcombuustiastia 1616OO cucu formareaformarea dede 2828SiSi

    FazaFaza finalafinala constaconsta inin combustiacombustia 2828SiSi carecare incepeincepe lala55**101099 KK

    fotofoto dezintegraredezintegrare

    52

  • si asa mai departepana la formareanucleelor cele maistabile respectiv56Ni si 56Fe.

    Nucleosinteza inceteaza odata ce miezulstelei este compus predominant din nucleecu masa apropiata Ni sau Fe, deoarecereactiile ulterioare nu sunt exoterme

    53

  • Existenta elementelor de dupa Fe : captura de neutroni

    de catre nucleele stabile , urmata de emisie -, proces

    prin care un neutron din nucleu este transformat intr-

    un proton.

    Sursa neutronilor o constitue cele doua reactii

    54

of 54/54
CHIMIE ANORGANICĂ I Semestrul 2, An universitar 2012-2013 1 Asist. univ. Dr. Albert Soran CLR2303 CLR2303
Embed Size (px)
Recommended