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CHIMICA GENERALE E INORGANICA E LABORATORIO - Corso A (cognomi A-K)

AA 2014/2015

Scheda del corso

CodiceMFN1163
CdSChimica e Tecnologie Chimiche
Anno1° anno
TipologiaDi base
CFU12
SSDCHIM/03 - chimica generale e inorganica

Obiettivi e risultati

 

Il corso è propedeutico a tutti i corsi di chimica degli anni successivi. Esso prevede: una robusta parte teorica, una serie di esercitazioni in aula, durante le quali verranno svolti esercizi di stechiometria inerenti agli argomenti affrontati nella parte teorica del corso ed infine lo svolgimento di esperienze pratiche in laboratorio.

Gli obiettivi principali sono:

a. arrivare ad una comprensione di base dei capisaldi concettuali della disciplina chimica

b. affrontare con disinvoltura i calcoli legati alla reattività e alla manipolazione chimica           (stechiometria) con particolare attenzione ai fenomeni in soluzione acquosa.

c. Sviluppare le capacità basilari per operare in sicurezza in laboratorio e per effettuare le operazioni di base connesse alla manualità chimica


Il corso si propone di fornire allo studente le conoscenze di base della struttura della materia, del legame chimico e delle leggi che regolano le reazioni chimiche. Fornirà inoltre le conoscenze di base relative alle proprietà chimiche dei principali elementi del sistema periodico. Il corso ha quindi l'obiettivo di fornire allo studente gli strumenti per capire la materia e le trasformazioni chimiche che la coinvolgono ed è propedeutico a tutti i corsi di chimica degli anni successivi.
Il corso si propone inoltre di introdurre gli studenti alla pratica di laboratorio, consentendo loro di apprendere le modalità per il corretto svolgimento delle operazioni più comuni (manipolazione dei reagenti chimici, preparazione di soluzioni, cristallizzazione, filtrazione, ecc.), e di proporre un approccio concreto ai concetti appresi nella parte teorica del corso. Esso prevede: - esercitazioni in aula, durante le quali verranno svolti esercizi di stechiometria inerenti agli argomenti affrontati nella parte teorica del corso - lo svolgimento di esperienze pratiche in laboratorio sui seguenti argomenti: equilibri acido/base, soluzioni tampone, idrolisi; equilibri di solubilità (effetto del pH e dello ione comune); reazioni di ossidoriduzione; sintesi e reattività di sali inorganici.

L'esame si svolge, di norma, come segue: vi è una prova scritta basata su calcoli stechiometrici e reattività elementare. Segue un laboratorio con una serie di esercitazioni sugli argomenti dei punti 6 e 7 del programma sopra riportato. Si viene ammessi alla prova orale dopo aver frequentato il laboratorio e aver superato la prova scritta .

 

Le attività esercitative in aula e il laboratorio sono parte integrante del corso e non devono essere considerate attività di supporto. Queste potranno essere, anche in relazione alla disponibilità di tempo, spazi e risorse, cicli di esercizi affidati a tutors.

Contenuti

I contenuti delle attività di supporto sono analoghi a quelle svolte in aula nella parte esercitativa con un maggior coinvolgimento diretto degli studenti (esercizi alla lavagna, simulazione di prove scritte etc.)

Programma

  • Italiano
  • Inglese

  1. Fondamenti di Chimica. Sostanze elementari e composte. Allotropi. Stati di aggregazione della materia. Miscugli (omogenei ed eterogenei).Nozioni di base e definizioni sugli atomi: particelle costitutive e loro caratteristiche fisiche, numero atomico, numero di massa. Massa atomica e unità corrispondente. Isotopi. Il concetto di mole e la costante di Avogadro. Massa molecolare e massa molare. Formula minima, formula molecolare, formula di struttura. Isomeria strutturale. 
  2. Elementi di struttura dell’atomo. Particelle fondamentali. Modello nucleare degli atomi. Il Nucleo: stabilità dei nuclei. Decadimenti. Onde elettromagnetiche. Effetto fotoelettrico. Spettroscopia atomica. Atomo di Bohr. Dualismo onda particella..L’atomo ondulatorio.  Funzione d’onda e densità di probabilità. Orbitali atomici e numeri quantici. Atomi polielettronici. Configurazioni elettroniche degli atomi e modello a gusci.. Periodicità delle proprietà chimiche e tavola periodica. Comportamento metallico e non metallico. Periodicità delle proprietà atomiche (dimensioni, energia di ionizzazione).
  3. Legame chimico. Scambio di elettroni e legame ionico. Legame covalente. Elettronegatività e polarità dei legami. L’approccio di Lewis. Geometrie molecolari e teoria della minima repulsione (VSEPR).  Teoria del legame di valenza. Legami semplici e multipli. Legami s e p. Ibridazione e orbitali ibridi. Orbitali ibridi e geometrie molecolari. Cenni alla teoria dell’orbitale molecolare. Legame metallico. Legame chimico e composti binari (ionicità vs. covalenza vs. stato metallico). Proprietà chimiche fondamentali degli elementi principali  Forze intermolecolari.
  4. Stati di aggregazione della materia. Lo stato gassoso. Modello cinetico e cenni alla teoria cinetica dei gas. Lo stato solido. Reticoli cristallini e celle elementari. Solidi e legame chimico. Lo stato liquido: proprietà dipendenti dalle forze intermolecolari. Equilibri tra le fasi.  Passaggi di stato (punto di congelamento e punto di ebollizione). Diagrammi di stato ad una componente. Sospensioni, colloidi, micelle. Soluzioni.  Princìpi che regolano la solubilità (solventi polari e apolari). Tensione di vapore delle soluzioni. Legge di Raoult. Proprietà colligative delle soluzioni.
  5. Spontaneità delle reazioni chimiche. Entalpia libera ed equilibrio dinamico. Legge di azione di massa e costante di equilibrio.. Principio di Le Chatelier. Equilibrio in sistemi eterogenei. Equilibri in soluzioni acquose. Proprietà degli acidi e delle basi. Teoria acido-base secondo Arrhenius, Bronsted-Lowry e Lewis. Scala del pH. Equilibrio di autoprotolisi dell' acqua, Acidi e basi forti. Acidi e basi deboli.. Acidi poliprotici. Sostanze anfiprotiche. Proprietà acido-base dei sali: equilibri di idrolisi. Soluzioni tampone:  Prodotto di solubilità e effetto dello ione comune.
  6. Elettrochimica - Conducibità elettrica. Celle galvaniche. Potenziali di riduzione standard. Elettrodo di riferimento. Equazione di Nernst. Pile  a concentrazione. Relazione tra E° e Keq. Elettrolisi. Elettrolisi di sali fusi e di soluzioni acquose.. Leggi di Faraday
  7. Cinetica chimica. Velocità di reazione. Ordine di reazione. Reazioni del I ordine: dipendenza della concentrazione dal tempo. Tempo di dimezzamento e correlazione tra tempo di dimezzamento e k cinetica. Datazione con isotopo 14C. Legge di Arrhenius
  8. Chimica Inorganica Descrittiva – Chimica dei principali gruppi della Tavola periodica.
  9. Laboratorio pratico esercitativo
    9.1 Esercitazioni di stechiometria inerenti gli argomenti affrontati durante le lezioni frontali
    9.2 Svolgimento di esperienze pratiche in laboratorio sui seguenti argomenti: equilibri acido/base, soluzioni tampone, idrolisi; equilibri di solubilità (effetto del pH e dello ione comune); reazioni di ossidoriduzione; sintesi e reattività di sali inorganici.

Testi consigliati

1) P. Zanello, R. Gobetto, R. Zanoni – Conoscere la chimica (Ed. Ambrosiana)
2) Kotz, Treichel, Towsend Chimica EDISES

4) Giannoccaro P., Doronzo S. Elementi di stechiometria (EdiSES

E’ consigliato l’utilizzo del seguente testo per approfondimenti e integrazioni:P. Atkins, L. Jones Principi di Chimica Zanichelli

 

Orario lezioni

Appelli

Nessun appello.

Materiale didattico

    29
    AA 2013/2014

    1. Programma del corso a.a. 2013-14
    2. Dispense per Laboratorio
      Dispense
    3. Atomi polielettronici (configurazioni elettroniche e proprietą periodiche)
      Slide
    4. Cinetica Chimica
      Slide
    5. Composti di coordinazione
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    6. Elettrochimica
      Slide
    7. Equilibrio Chimico
      Slide
    8. Esrercizi di elettrochimica
      Slide
    9. Fondamenti di struttura del'atomo.
      Slide
    10. Forze intermolecolari .
      Slide
    11. Introduzione alla Chimica
      Slide
    12. Legame Chimico
      Slide
    13. Lo stato gassoso
      Slide
    14. Passaggi di stato ed equilibri fisici
      Slide
    15. Reazioni acido base ed equilibri in soluzione acquosa
      Slide
    16. Solubilitą e prodotto di solubilitą
      Slide
    17. Soluzioni tampone, titolazioni
      Slide
    18. Stati condensati
      Slide
    19. Stechiometria 1
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    20. Stechiometria 2
      Slide
    21. Stechiometria 3
      Slide
    22. Stechiometria 4
      Slide
    23. Stechiometria 5
      Slide
    24. Stechiometria 6
      Slide
    25. Stechiometria 7
      Slide
    26. Stechiometria 8
      Slide
    27. Stechiometria 9
      Slide
    28. Termodinamica Chimica
      Slide
    29. Specimen esame scritto
      Testi

    Storico

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