Obiettivi formativi
fondamenti di base della chimica generale e della chimica inorganica con esperienze di laboratorio scelte in relazione ad argomenti teorici
Prerequisiti
nessuno
Contenuti dell'insegnamento
Struttura atomica. Legame chimico. Stati di aggregazione della materia. Equilibrio chimico ed equilibri in soluzione. Acidi e base. Cenni di termodinamica e di cinetica. Elettrochimica. Cenni di chimica inorganica. Esperienze di laboratorio inerenti ad argomenti trattati a lezione
Programma esteso
- Fondamenti della teoria atomica e molecolare. Stati di aggregazione della materia. Nome e simboli degli elementi. Equazioni chimiche. Massa atomica, massa molecolare e massa isotopica. Mole e Numero di Avogadro.
- Struttura dell’atomo. Modello atomico di Bohr e suo superamento. Dualismo onda-particella. Principi della meccanica quantistica. Atomo di idrogeno. Atomi polielettronici. Configurazione elettronica degli elementi. Proprietà periodiche degli elementi.
- Legame chimico. Legame ionico. Legame covalente. Formule di struttura di Lewis. Teoria VSEPR. Teoria degli orbitali molecolari (MO) e del legame di valenza (VB). Polarità dei legami ed elettronegatività. Orbitali ibridi. Descrizione con il metodo VB dei legami in molecole o ioni poliatomici semplici. Legame di idrogeno. Legame di van der Waals. Legame metallico.
- Le reazioni chimiche. Stechiometria. Formula minima e formula molecolare. Reazioni chimiche ed equazioni di reazione. Reazioni di salificazione e di scambio. Reazioni di ossido-riduzione.
- Stati di aggregazione della materia.
Stato gassoso. Gas ideali. Legge generale dei gas ideali. Gas reali.
Stato liquido. Proprietà generali. Evaporazione, tensione di vapore, ebollizione, tensione superficiale.
Stato solido. Simmetria dei cristalli. Cenni ai reticoli cristallini e alle celle elementari. Cristalli a struttura covalente, molecolare, ionica e metallica. Polimorfismo ed isomorfismo.
- Soluzioni. Proprietà generali delle soluzioni. Modi di esprimere le concentrazioni. Legge di Raoult. Proprietà colligative. Dissociazione dei soluti. Pressione osmotica.
- Termodinamica chimica. Stato di equilibrio di un sistema. Funzioni e variabili di stato. Primo principio della termodinamica. Calori molari a volume e pressione costante. Entalpia. Leggi della termochimica (legge di Hess). Entropia. Secondo principio della termodinamica. Terzo principio della termodinamica. Energia libera e spontaneità di un processo.
- Equilibrio chimico. Equilibrio nei sistemi omogenei. Costante di equilibrio e sua dipendenza dalla temperatura. Equilibri eterogenei. Regola della fasi. Diagramma di stato per uno o due componenti.
- Equilibri ionici. Equilibri di solubilità. Prodotto di solubilità. La natura degli acidi e delle basi. Relazioni tra proprietà acido-base e struttura. Ionizzazione dell’acqua. pH e sua determinazione. Dissociazione degli acidi e delle basi. Equilibri idrolitici. Sostanze anfotere. Indicatori di pH. Curve di titolazione acido-base. Soluzioni tampone.
- Elettrochimica. Dissociazione elettrolitica e conducibilità ionica. Solvatazione degli ioni. Leggi di Faraday. Celle elettrolitiche. Celle galvaniche. Potenziali normali di riduzione. Elettrodi di riferimento. Calcolo della f.e.m. di una pila.
- Cinetica chimica. Velocità di reazione e fattori che la influenzano. Ordine di reazione. Meccanismi di reazione. Influenza della temperatura sulla velocità di reazione. Catalisi omogenea ed eterogenea. Applicazioni catalitiche in processi industriali.
CHIMICA INORGANICA. Proprietà generali dei gruppi. Proprietà degli elementi dei blocchi s e p e dei loro più importanti composti. Proprietà generali degli elementi del blocco d.
STECHIOMETRIA. Nomenclatura dei composti inorganici. Reazioni chimiche. Processi di ossido-riduzione. Coefficienti stechiometrici delle reazioni chimiche. Mole. Composizioni delle soluzioni. Proprietà colligative. Equilibri chimici. Prodotto di solubilità. pH. Soluzioni di acidi e di basi.
Bibliografia
R.H. Petrucci, W.S. Harwood. Chimica Generale principi e moderne applicazioni, Piccin, Padova.
P. Atkins, L. Jones. Chimica Generale, Zanichelli, Bologna.
A.M. Manotti Lanfredi, A. Tiripicchio. Fondamenti di Chimica, Ambrosiana, Milano.
J.C. Kotz, P. Treichel. Chimica, EdiSES, Napoli.
D.W. Oxtoby, N.H. Nachtrieb, W.A. Freeman. Chimica, EdiSES,Napoli.
Metodi didattici
lezioni teoriche ed esperienze di laboratorio
Modalità verifica apprendimento
esame scritto e orale
Altre informazioni
verifica prova scritta in corso d'anno
