Chimica Generale ed Inorganica e laboratorio - Corso A (Nuovo Ordinamento D. M. 270 - a.a. 2009/10) - Corso di studi in Chimica

Oggetto:

Chimica Generale ed Inorganica e laboratorio - Corso A (Nuovo Ordinamento D. M. 270 - a.a. 2009/10)

Oggetto:

Anno accademico 2009/2010

Codice attività didattica

MFN0450

Docenti

Roberto Gobetto
Enzo Laurenti
Francesca Reineri

Corso di studio

Chimica
Chimica

Anno

1° anno

Tipologia

Di base

Crediti/Valenza

SSD attività didattica

CHIM/03 - chimica generale e inorganica

Oggetto:

Obiettivi formativi

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.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Lallievo dovrà essere in grado di conoscere la struttura dellatomo, le forze intermolecolari, gli stati di aggregazione della materia, la natura del legame chimico ed i principi che regolano lequilibrio chimico in sistemi omogenei ed eterogenei con particolare attenzione alle reazioni che avvengono in solvente acquoso. Dovrà dimostrare padronanza di argomenti quali lacidità, la basicità, la precipitazione, il potere tamponante, il la complessazione, lelettrolisi e le celle galvaniche, gli aspetti cinetici delle reazioni chimiche. Dovrà conoscere inoltre le proprietà dei principali gruppi della Tavola Periodica. Lallievo dovrà essere in grado di svolgere calcoli stechiometrici e basilari operazioni pratiche quali: pesate, filtrazioni, precipitazioni, lavaggio ed essiccamento di precipitati, misurazione di volumi, cristallizzazione di composti, preparazione di soluzioni a molarità nota, diluizioni, manipolazione in sicurezza di acidi, basi e composti volatili, misurazioni di pH.

Oggetto:

Programma

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.
Elementi di struttura dell’atomo. Particelle fondamentali. Modello nucleare degli atomi. Il Nucleo: stabilità dei nuclei. DecadimentOnde elettromagnetiche. Effetto fotoelettrico. Spettroscopia atomica. Atomo di Bohr. Dualismo onda particella..L’atomo ondulatorio. Funzione d’onda e densità di probabilità (y e y²). 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).
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.
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.
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.
Elettrochimica - Conducibità elettrica. Celle galvaniche. Potenziali di riduzione standard. Elettrodo di riferimento. Equazione di Nernst. Pile a concentrazione. Relazione tra E° e K_eq. Elettrolisi. Elettrolisi di sali fusi e di soluzioni acquose.. Leggi di Faraday
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
Chimica Inorganica Descrittiva – Chimica dei principali gruppi della Tavola periodica.
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.

Descrizione

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

1) P. Zanello, R. Gobetto, R. Zanoni Conoscere la chimica (Ed. Ambrosiana)
2) P. Atkins, Chimica Generale (Zanichelli)
3) Michelin Lausarot P., Vaglio G.A. Fondamenti di stechiometria (Piccin)
4) Giannoccaro P., Doronzo S. Elementi di stechiometria (EdiSES)
5) Nobile C.F., Mastrorilli P. Esercizi di chimica (Ed. Ambrosiana)

Oggetto:

Note

IL CORSO E' RISERVATO AGLI STUDENTI IL CUI COGNOME INIZIA CON LE LETTERE DALLA A ALLA L

L'esame prevede una prova scritta ed una prova orale.

Modalità di svolgimento del corso: tradizionale

Registrazione

Aperta

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