⚗️
Formule — Chimie
Proba E.d) | Matematică-Informatică
Toate formulele esențiale
Formularul complet de chimie pentru BAC — 5 module: Chimie generală, Soluții, Echilibru, Electrochimie și Chimie organică.
A. Chimie generală
Structura atomului
Număr atomic Z Z = nr. protoni = nr. electroni (atom neutru)
Număr de masă A A = Z + N (N — nr. neutroni)
Izotopi Același Z, A diferit (ex: ¹²C și ¹⁴C)
Masa molară M M = Ar [g/mol] sau M_compus = ΣAr_elemente
Cantitate de substanță n = m / M [mol]
Număr de particule N = n · Nₐ, Nₐ = 6,022·10²³ mol⁻¹
Volum molar (CNTP) V = n · Vm, Vm = 22,4 L/mol (0°C, 1 atm)
Stoechiometrie
Randament de reacție η = n_practic / n_teoretic × 100%
Fracție molară χᵢ = nᵢ / Σnᵢ
Compoziție procentuală ω% = (Ar_element · nr_atomi / M_compus) × 100
Formula empirică C:H:O = %C/12 : %H/1 : %O/16 → simplificare
Grad de nesaturare (IHD) IHD = (2C + 2 + N − H − X) / 2
Legătura chimică
Covalentă (Δχ < 1,7) Δχ < 0,4 — apoları; 0,4–1,7 — polară
Ionică (Δχ ≥ 1,7) Transfer de electroni — cationi și anioni
Suma numerelor de oxidare Σ(nr. oxidare) = 0 în compus neutru; = sarcina în ion
B. Soluții și concentrații
Concentrații
Concentrație masică (c%) c% = m_dizolvat / m_soluție × 100
Concentrație molară (CM) CM = n / V [mol/L]
Masa dizolvată m_dizolvat = c% · m_soluție / 100
Masa soluției m_soluție = m_dizolvat + m_solvent
Densitate soluție ρ = m_soluție / V_soluție [g/mL]
Legătura c% – CM CM = (c% · ρ · 10) / M
Operații cu soluții
Diluare c₁ · m₁ = c₂ · m₂ sau CM₁ · V₁ = CM₂ · V₂
Amestecare soluții c_amestec% = (c₁m₁ + c₂m₂) / (m₁ + m₂)
Titrare (neutralizare) n_acid = n_baza ⟹ CM_a · V_a = CM_b · V_b
Solubilitate S = g dizolvat la 100 g solvent (la temperatura T)
C. Echilibru chimic
Viteza de reacție
Viteza medie v = Δc / Δt [mol·L⁻¹·s⁻¹]
Legea vitezei v = k · [A]ᵐ · [B]ⁿ (m, n — ordine parțiale)
Efectul temperaturii v(T+10) / v(T) = γ (γ ≈ 2–4, regula van't Hoff)
Constanta de echilibru
Kc (concentrații) Kc = [produși]^ν / [reactanți]^ν (la echilibru)
Kp (presiuni parțiale) Kp = Kc · (RT)^Δn, Δn = Σcoef_prod − Σcoef_react
Gradul de disociere α = n_disociate / n_inițiale × 100%
Principiul Le Chatelier Perturbarea echilibrului → deplasare în sens opus perturbației
Acizi și baze
pH pH = −log[H⁺]
pOH pOH = −log[OH⁻]
Relația pH + pOH pH + pOH = 14 (la 25°C)
Produsul ionic al apei Kw = [H⁺][OH⁻] = 10⁻¹⁴ (25°C)
pH acid tare (concentrație c) pH = −log c
pH acid slab (aprox.) pH = ½(pKa − log c), [H⁺] = √(Ka · c)
Relația Ka · Kb Ka · Kb = Kw ⟹ pKa + pKb = 14
D. Electrochimie
Pile galvanice
F.e.m. pilei galvanice E°celulă = E°catod − E°anod (condiții standard)
Spontaneitate reacție redox E°celulă > 0 ⟹ reacție spontană
Energia liberă Gibbs ΔG° = −n · F · E°celulă [J]
Ecuația Nernst (25°C) E = E° − (0,059/n) · log Q
Electroliza — Legile Faraday
Prima lege Faraday m = (M · I · t) / (n · F)
A doua lege Faraday m₁/m₂ = (M₁/n₁) / (M₂/n₂) (echivalent chimic)
Constanta Faraday F = 96485 C/mol ≈ 96500 C/mol
Cantitate de electricitate Q = I · t [C]
Nr. de moli de electroni n_e⁻ = Q / F = I · t / F
Volum gaz depus (CNTP) V = (n_e⁻ / valență) · 22400 mL
E. Chimie organică
Formule generale hidrocarburi
Alcani CₙH₂ₙ₊₂ (saturați, fără cicluri)
Alchene (1 C=C) CₙH₂ₙ (o nesaturare)
Alchine (1 C≡C) CₙH₂ₙ₋₂ (două nesaturări)
Cicloalcani CₙH₂ₙ (un ciclu, IHD = 1)
Benzen / arene C₆H₆; CₙH₂ₙ₋₆ (monoaromatice saturate)
Formule compuși cu heteroatomi
Alcooli R–OH; CₙH₂ₙ₊₂O (monoalcooli saturați)
Fenol C₆H₅–OH
Aldehide R–CHO; CₙH₂ₙO
Cetone R–CO–R'; CₙH₂ₙO
Acizi carboxilici R–COOH; CₙH₂ₙO₂
Esteri R–COO–R'; CₙH₂ₙO₂
Amine primare R–NH₂; CₙH₂ₙ₊₃N
Aminoacizi H₂N–CHR–COOH
Reacții de identificare
Proba Tollens (oglindă Ag) Aldehide: RCHO + 2[Ag(NH₃)₂]⁺ + 2OH⁻ → RCOO⁻ + 2Ag↓
Reactivul Fehling Aldehide: RCHO + 2Cu²⁺ → RCOO⁻ + Cu₂O↓ (roșu)
I₂ / amidon Amidon + I₂ → complex albastru-violet
FeCl₃ / fenol C₆H₅OH + FeCl₃ → complex violet
Bromurare (decolorare Br₂) Alchene, alchine, fenoli decolorează Br₂/CCl₄
Na + alcooli / fenoli R–OH + Na → R–ONa + ½H₂↑
KMnO₄ alcalin (decolorare) Alchene, alchine, fenoli decolorează KMnO₄
Reacția biuretului Proteine + CuSO₄ (baz.) → violet (legătură peptidică)
Reacția xantoproteică Proteine + HNO₃ conc. → galben (aa aromatici)
Calcule organice
Esterificare (echilibru) RCOOH + R'OH ⇌ RCOOR' + H₂O
Saponificare RCOOR' + NaOH → RCOONa + R'OH
Polimerizare prin adiție n(CH₂=CH₂) → (–CH₂–CH₂–)ₙ (polietilenă)
Policondensare (nylon) dicarboxilic acid + diamina → poliamidă + nH₂O