CHIMICA
cod. 13103

Anno accademico 2008/09
1° anno di corso - Primo semestre
Docente
Settore scientifico disciplinare
Chimica generale e inorganica (CHIM/03)
Field
Chimica
Tipologia attività formativa
Base
40 ore
di attività frontali
5 crediti
sede:
insegnamento
in - - -

Obiettivi formativi

Fornire allo studente le basi della chimica per poter affrontare le successive discipline a carattere chimico, nonchè le basi per una corretta valutazione delle componenti/caratteristiche chimiche di un alimento

Prerequisiti

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Contenuti dell'insegnamento

<p> Materia: stati di aggregazione, elementi, composti, miscugli (omogenei ed eterogenei), atomi ed isotopi, massa atomica, ioni, mole. <br />
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Struttura elettronica dell'atomo: spettro elettromagnetico, interazione onde elettromagnetiche-materia (cenni), modello atomico di Bohr, modello atomico quantistico (cenni), orbitali atomici (s, p, d, f), configurazione elttronica degli elementi, "costruzione" della tavola periodica. <br />
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Proprietà periodiche: potenziale di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività, raggi atomici e ionici, variazioni lungo i gruppi ed i periodi. <br />
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Legame chimico: legame ionico, caratteristiche dei composti ionici; legame covalente (omopolare, eteropolare), formule di Lewis, proprietà dei legami (ordine, lunghezza, forza), strutture di risonanza, radicali, teoria VSEPR, polarità delle molecole, teoria del legame di valenza (V.B.), ibridizzazione (sp, sp2, sp3), ibridizzazione del C, cenni sulla teoria dell'orbitale molecola (M.O.); legame a idrogeno, conseguenze sulle proprietà chimico-fisiche dell'acqua, cenni sull' importanza "strutturale" in biologia (DNA e denaturazione delle proteine). <br />
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Stechiometria: numeri di ossidazione; formule chimiche e nomenclatura delle principali classi di composti inorganici. <br />
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Reazioni chimiche in soluzione acquosa: reazioni acido-base, reazioni con formazione di un solido, reazioni con formazione di un gas, ossidoriduzioni (cenni), reazioni di combustione. <br />
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Gas: descrizione particellare di un gas; parametri che influenzano il composrtamento di un gas (legge di Boyle, legge di Charles, legge di Gay-Lussac, legge di Avogadro); comportamento ideale di un gas (equazione di stato di un gas ideale); densità dei gas; diffusione di un gas; teoria cinetica dei gas (distribuzione di Maxwell-Boltzmann e legge di Graham), determinazione del profilo aromatico di alcuni alimenti (cenni); gas reali (equazione di Van der Waals); pressione parziale di un gas in una miscela di gas diversi. <br />
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Liquidi: descrizione particellare di un liquido; interazioni intermolecolari (interazione ione-dipolo, dipolo permanente-dipolo permanente, dipolo permanente-dipolo indotto, dipolo istantaneo-dipolo istantaneo), conseguenze sullo stato fisico delle sostanze, conseguenze su alcuni parametri fisici delle sostanze (evaporazione ed ebollizione dell'acqua); tensione di vapore, evaporazione ed ebollizione (dipendenza dalla T e dalla P); fluido supercritico, decaffeinizzazione tramite CO2 supercritica; tensione superficiale di un liquido; capillarità. <br />
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Solidi: descrizione particellare di un solido; solidi cristallini e solidi amorfi; reticolo cristallino, cella elementare e simmetria (cenni); tipi di solidi cristallini (ionici, reticolari covalenti, molecolari, metallici); cristalli liquidi (cenni). <br />
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Passaggi di stato: scambi di calore durante la fusione del ghiaccio e l'ebollizione dell'acqua, vapore surriscaldato, capacità termica dell'acqua; diagramma di stato di una sostanza; diagramma di stato di H2O e CO2; liofilizzazione. <br />
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Soluzioni: compatibilità soluto-solvente (polarità); pocessi di dissoluzione (dissociazione completa, dissociazione parziale, non dissociazione); miscibilità di gas; miscibilità di liquidi, dispersioni (emulsioni, schiume, sospensioni, nebbie, fumi), sostanze collodali, effetto Tyndall; concentrazione delle soluzioni (percentuale in peso, percentuale in volume, parti per milione, frazione molare, molarità, molalità); l'acqua come bevanda, durezza dell'acqua, classificazione delle acque minerali in funzione del contenuto salino; soluzioni alcoliche; come concentrare o diluire una soluzione. <br />
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Solubilità: soluzioni sature; dipendenza della solubilità dalla T, dissoluzioni esotermiche ed endotermiche (sfruttamento industriale per la preparazione di bevande istantanee); legge di Raoult e soluzioni ideali; deviazioni dal comportamento ideale; distillazione di una miscela ideale; distillazione di una miscela etanolo-acqua (azeotropo); ottenimento di alcol etilico assoluto (disidratanti); solubilità di un gas in un liquido (legge di Henry), dipendenza dalla T; proprietà colligative (variazione della tensione di vapore, innalzamento ebullioscopico, abbassamento crioscopico, pressione osmotica), osmosi inversa; salamoia. <br />
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Equilibrio chimico: reversibilità di una reazione chimica; costante di equilibrio; perturbazione dell'equilibrio (principio dell'equilibrio mobile) tramite aggiunta di un reagente, aggiunta di un prodotto, sottrazione di un prodotto, variazione della T. <br />
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Acidi e Basi: autoionizzazione dell'acqua, prodotto ionico dell'acqua; pH, modi di determinare il pH di soluzioni acquose (indicatori, piaccametro); forza relativa degli acidi deboli, costante di dissociazione acida, acidi e basi coniugate, correlazione tra Ka e Kb; determinazione del pH per soluzioni di acidi e basi forti, acidi e basi deboli, sali (idrolisi acida e alcalina); determinazione del pH di soluzioni di acidi poliprotici e basi poliossidriliche; soluzioni tampone. <br />
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Termodinamica: definizione di sistema ed ambiente; sistema aperto o isolato; scambi di calore tra sistema ed ambiente; ricerca di un criterio di spontaneità per un processo; entalpia, processi esotermici ed endotermici; entropia, processi entropicamente favoriti o sfavoriti; energia libera di Gibbs, correlazione con il calore di reazione, variazione entropica e T; processi termodinamicamente favoriti. <br />
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Cinetica: velocità di reazione, parametri che influenzano la velocità di reazione (struttura chimica dei reagenti, contatto tra i reagenti, temperatura, concentrazione dei reagenti), legge cinetica ed ordine di reazione (cenni); teoria delle collisioni, complesso attivato ed energia di attivazione; processi cineticamente favoriti o sfavoriti (correlazione termodinamica-cinetica), catalizzatori ed enzimi (cenni). <br />
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Programma esteso

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Bibliografia

Chimica, Kotz&Treichel (EdiSES) <br />
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Dispense del corso fornite dal docente

Metodi didattici

<p>L'esame consta di una prova scritta costituita da dieci domande riguardanti il programma svolto, il cui superamento accede ad una successiva prova orale nella quale si discutono gli eventuali inesattezze/mancanze trovate nell'eleaborato scritto.</p>

Modalità verifica apprendimento

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Altre informazioni

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