Impara Chimica per i test di ammissione a infermieristica da zero
1Atomi, ioni e isotopi
Un atomo ha un nucleo di protoni (+) e neutroni (senza carica), circondato da elettroni (−) con massa quasi nulla.
- Il numero atomico = numero di protoni. Identifica l’elemento.
- Il numero di massa = protoni + neutroni.
- Un atomo neutro ha tanti elettroni quanti protoni.
- Gli isotopi hanno gli stessi protoni ma neutroni diversi (carbonio-12, carbonio-14).
- Gli ioni hanno acquistato elettroni (anioni negativi, Cl⁻) o li hanno persi (cationi positivi, Na⁺).
neutroni = numero di massa − numero atomico
Autoverifica Un atomo ha 17 protoni e un numero di massa 35. Quanti neutroni ha?
- 17
- 18
- 35
- 52
Risposta: 18. Neutroni = 35 − 17 = 18. Sommare i numeri (52) o ripetere il numero di protoni (17) sono gli errori abituali.
2La tavola periodica e i legami
Gli elementi sono ordinati per numero atomico. I gruppi (colonne) condividono il numero di elettroni di valenza e proprietà simili; i periodi sono le righe. Gruppo 1 = metalli alcalini, gruppo 17 = alogeni, gruppo 18 = gas nobili (gusci completi, non reattivi).
I metalli sono a sinistra: lucenti, conduttori, perdono elettroni. I non metalli sono a destra e acquistano o condividono elettroni. Lungo un periodo gli atomi diventano più piccoli e più elettronegativi; il fluoro è l’elemento più elettronegativo.
- Legame ionico: un metallo cede elettroni a un non metallo (NaCl). Punti di fusione alti; conduce quando è disciolto.
- Legame covalente: i non metalli condividono coppie di elettroni (H₂O, CO₂). Una condivisione disuguale lo rende polare.
- Legami a idrogeno: attrazioni tra molecole come quelle dell’acqua; spiegano l’alto punto di ebollizione dell’acqua.
Le formule ioniche bilanciano le cariche: Ca²⁺ + 2 Cl⁻ → CaCl₂; 2 Al³⁺ + 3 O²⁻ → Al₂O₃.
Autoverifica Quale coppia di elementi ha più probabilità di formare un legame ionico?
- Azoto e idrogeno
- Carbonio e ossigeno
- Idrogeno e idrogeno
- Sodio e cloro
Risposta: Sodio e cloro. Un metallo reattivo (Na) e un non metallo (Cl) si trasferiscono un elettrone. Le altre coppie sono non metalli che condividono elettroni in legami covalenti.
3Stati della materia e gas
I solidi hanno forma e volume fissi; i liquidi hanno volume fisso ma forma non fissa; i gas riempiono il loro contenitore. La temperatura misura l’energia cinetica media delle particelle.
Passaggi di stato: fusione, solidificazione, evaporazione, condensazione, sublimazione (solido → gas) e brinamento (gas → solido). Durante un passaggio di stato la temperatura resta costante.
Leggi dei gas (temperature in kelvin):
Boyle: P₁V₁ = P₂V₂ Charles: V₁/T₁ = V₂/T₂
Autoverifica A temperatura costante, un gas viene compresso a un terzo del suo volume. Cosa succede alla sua pressione?
- Raddoppia
- Resta uguale
- Scende a un terzo
- Triplica
Risposta: Triplica. P × V resta costante (legge di Boyle), quindi un terzo del volume significa una pressione tre volte maggiore.
4Soluzioni, acidi e basi
Una soluzione è un soluto disciolto in un solvente. L’acqua è polare e scioglie le sostanze ioniche e polari; l’olio (apolare) non si mescola con essa: “il simile scioglie il simile”.
molarità (M) = moli di soluto ÷ litri di soluzione C₁V₁ = C₂V₂
La scala del pH va da 0 a 14: sotto 7 acido, 7 neutro, sopra 7 basico. Ogni unità è un fattore 10, quindi il pH 3 ha 100 volte più H⁺ del pH 5.
Acido + base → sale + acqua (neutralizzazione). Gli acidi forti si ionizzano completamente (HCl); gli acidi deboli solo in parte (acido acetico). Un tampone resiste alla variazione di pH; il tampone bicarbonato mantiene il sangue vicino a pH 7,4.
Autoverifica Diluisci 50 mL di una soluzione 4 M a 200 mL. Qual è la nuova concentrazione?
- 0,25 M
- 1 M
- 16 M
- 4 M
Risposta: 1 M. C₂ = 4 × 50/200 = 1 M: il volume diventa quattro volte più grande, quindi la concentrazione diventa quattro volte più piccola. 16 M moltiplica invece di dividere.
5Reazioni e stechiometria
Bilancia un’equazione cambiando i coefficienti, mai i pedici, finché ogni elemento ha lo stesso numero di atomi da entrambi i lati.
- Sintesi: A + B → AB. Decomposizione: AB → A + B.
- Sostituzione semplice: A + BC → AC + B. Doppio scambio: AB + CD → AD + CB.
- Combustione: combustibile + O₂ → CO₂ + H₂O. Neutralizzazione: acido + base → sale + acqua.
Una mole è 6,02 × 10²³ particelle. La massa molare è la somma delle masse atomiche (H₂O = 18 g/mol). Il percorso è massa → moli → rapporto molare → moli → massa.
L’ossidazione è perdita di elettroni, la riduzione è acquisto (OIL RIG). I catalizzatori accelerano le reazioni senza consumarsi; anche calore, concentrazione e superficie aumentano la velocità.
Esempio svoltoQuanti grammi di acqua si formano quando 4 g di H₂ bruciano in abbondante ossigeno? (2H₂ + O₂ → 2H₂O; H₂ = 2 g/mol, H₂O = 18 g/mol)
14 g ÷ 2 g/mol = 2 mol di H₂.
2H₂ : H₂O = 2 : 2 = 1 : 1, quindi si formano 2 mol di H₂O.
6Come sono fatte le domande d’esame
- Facile (termini e fatti essenziali): particelle subatomiche, gruppi della tavola periodica, tipi di legame, stati della materia, la scala del pH, tipi di reazione.
- Medio (applicare i concetti): neutroni dal numero di massa, formule ioniche, comportamento dei gas, molarità e diluizione, bilanciamento di semplici equazioni, massa molare.
- Difficile (casi e analisi): bilanciamento di equazioni di combustione, da grammi a grammi, reagenti limitanti, pH e [H⁺], massa atomica media, calcoli con le leggi dei gas e tamponi.
Scrivi le unità a ogni passaggio; mostrano se moltiplicare o dividere.
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