Argomenti del corso di chimica AP e degli esami

Questa è una descrizione degli argomenti di chimica trattati dall'AP (Posizionamento avanzato) Corso di chimica ed esame, come descritto dal Consiglio di amministrazione del college. La percentuale indicata dopo l'argomento è la percentuale approssimativa di domande a scelta multipla sul Esame di chimica AP su quell'argomento.

• Struttura della materia (20%)
• Stati della materia (20%)
• Reazioni (35–40%)
• Chimica descrittiva (10-15%)
• Laboratorio (5-10%)

1. Prove per la teoria atomica
2. Masse atomiche; determinazione con mezzi chimici e fisici
3. Numero atomico e numero di massa; isotopi
4. Livelli di energia elettronica: spettri atomici, numeri quantici, orbitali atomici
5. Relazioni periodiche tra cui raggi atomici, energie di ionizzazione, affinità di elettroni, stati di ossidazione

1. Forze vincolanti
   un. Tipi: ionico, covalente, metallico, legame all'idrogeno, van der Waals (comprese le forze di dispersione di Londra)
   b. Rapporti con stati, struttura e proprietà della materia
   c. Polarità delle obbligazioni, Elettronegatività
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2. Modelli molecolari
   un. Strutture di Lewis
   b. Legame di valenza: ibridazione di orbitali, risonanza, sigma e legami pi
   c. VSEPR
3. Geometria di molecole e ioni, isomerismo strutturale di molecole organiche semplici e complessi di coordinazione; momenti di dipolo di molecole; relazione tra proprietà e struttura

Equazioni nucleari, emivite e radioattività; applicazioni chimiche.

1. Leggi dei gas ideali
   un. Equazione di stato per un gas ideale
   b. Pressioni parziali
2. Teoria cinetico-molecolare
   un. Interpretazione delle leggi del gas ideale sulla base di questa teoria
   b. L'ipotesi di Avogadro e il concetto di talpa
   c. Dipendenza di energia cinetica di molecole a temperatura
   d. Deviazioni dalle leggi del gas ideale

1. Liquidi e solidi dal punto di vista cinetico-molecolare
2. Diagrammi di fase di sistemi monocomponenti
3. Cambiamenti di stato, inclusi punti critici e punti tripli
4. Struttura dei solidi; energie reticolari

1. Tipi di soluzioni e fattori che influenzano la solubilità
2. Metodi per esprimere la concentrazione (L'uso delle normalità non è testato.)
3. La legge di Raoult e proprietà colligative (soluti non volatili); osmosi
4. Comportamento non ideale (aspetti qualitativi)

1. Reazioni acido-base; concetti di Arrhenius, Brönsted-Lowry e Lewis; complessi di coordinamento; Anfotero
2. Reazioni di precipitazione
3. Reazioni di ossidazione-riduzione
   un. Numero di ossidazione
   b. Il ruolo dell'elettrone nella riduzione dell'ossidazione
   c. Elettrochimica: celle elettrolitiche e galvaniche; Le leggi di Faraday; potenziali a metà cellula standard; Equazione di Nernst; previsione della direzione delle reazioni redox

1. Specie ioniche e molecolari presenti nei sistemi chimici: equazioni ioniche nette
2. Bilanciamento di equazioni comprese quelle per reazioni redox
3. Relazioni di massa e volume con enfasi sul concetto di talpa, tra cui formule empiriche e reagenti limitanti

1. Concetto di equilibrio dinamico, fisico e chimico; Il principio di Le Chatelier; costanti di equilibrio
2. Trattamento quantitativo
   un. Costanti di equilibrio per reazioni gassose: Kp, Kc
   b. Costanti di equilibrio per reazioni in soluzione
   (1) Costanti per acidi e basi; pK; pH
   (2) Costanti del prodotto di solubilità e loro applicazione alle precipitazioni e alla dissoluzione di composti leggermente solubili
   (3) Effetto ione comune; tamponi; idrolisi

1. Concetto di velocità di reazione
2. Uso di dati sperimentali e analisi grafica per determinare l'ordine dei reagenti, le costanti di velocità e le leggi sulla velocità di reazione
3. Effetto della variazione di temperatura sui tassi
4. Energia di attivazione; il ruolo di catalizzatori
5. La relazione tra il passo che determina la velocità e un meccanismo

1. Funzioni statali
2. Prima legge: cambiamento di entalpia; calore di formazione; calore di reazione; Legge di Hess; calori di vaporizzazione e fusione; calorimetria
3. Seconda legge: entropia; energia libera di formazione; energia libera di reazione; dipendenza del cambiamento di energia libera dai cambiamenti di entalpia ed entropia
4. Relazione tra cambiamento di energia libera e costanti di equilibrio e potenziali elettrodi

UN. Reattività chimica e prodotti di reazioni chimiche.

B. Relazioni nella tavola periodica: orizzontale, verticale e diagonale con esempi di metalli alcalini, metalli alcalini della terra, alogeni e la prima serie di elementi di transizione.

C. Introduzione alla chimica organica: idrocarburi e gruppi funzionali (struttura, nomenclatura, proprietà chimiche). Le proprietà fisiche e chimiche dei composti organici semplici dovrebbero anche essere incluse come materiale esemplare per lo studio di altre aree come legame, equilibri che coinvolgono acidi deboli, cinetica, proprietà colligative e determinazioni stechiometriche di empirico e molecolare formule.

L'esame di chimica AP comprende alcune domande basate sulle esperienze e le abilità acquisite dagli studenti in laboratorio: fare osservazioni su reazioni e sostanze chimiche; registrazione dei dati; calcolare e interpretare i risultati in base ai dati quantitativi ottenuti e comunicare efficacemente i risultati del lavoro sperimentale.

I corsi AP di chimica e l'esame di chimica di AP includono anche il lavoro di alcuni tipi specifici di problemi di chimica.

Quando si eseguono calcoli di chimica, gli studenti dovranno prestare attenzione a cifre significative, precisione dei valori misurati e l'uso di relazioni logaritmiche ed esponenziali. Gli studenti dovrebbero essere in grado di determinare se un calcolo è ragionevole. Secondo il College Board, i seguenti tipi di calcoli chimici possono apparire sull'esame di chimica AP:

1. Composizione percentuale
2. empirico e formule molecolari da dati sperimentali
3. Masse molari da misurazioni di densità del gas, punto di congelamento e punto di ebollizione
4. Leggi del gas, tra cui la legge del gas ideale, la legge di Dalton e la legge di Graham
5. Relazioni stechiometriche usando il concetto di talpa; calcoli di titolazione
6. Frazioni molari; soluzioni molari e molali
7. Legge dell'elettrolisi di Faraday
8. Costanti di equilibrio e loro applicazioni, incluso il loro uso per equilibri simultanei
9. Potenziali elettrodi standard e loro utilizzo; Equazione di Nernst
10. Calcoli termodinamici e termochimici
11. Calcoli cinetici