PRESENTAZIONE

L’insegnamento si propone di trasmettere le conoscenze di base della Chimica Generale ed Inorganica.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso ha lo scopo di fornire le conoscenze fondamentali della chimica, essenziali per affrontare gli studi successivi. In esso vengono trattati gli argomenti di base indispensabili per una corretta comprensione della materia e delle sue trasformazioni. Struttura della materia (atomi, legami, composti, nomenclatura chimica, stati di aggregazione). Elementi di termodinamica chimica. Le soluzioni. Reazioni chimiche. Equilibrio chimico. Elettrochimica. Il sistema periodico e le principali proprietà chimiche dei più importanti elementi e composti inorganici.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L'insegnamento di Chimica Generale ed Inorganica, oltre a fornire le conoscenze di base, vuole fare acquisire allo studente il corretto linguaggio, la teminologia chimica ed il metodo scientifico. Lo  svolgimento  degli  esercizi  pertinenti  gli  argomenti  trattati  nelle lezioni frontali offrirà allo studente la possibilità di mettere  alla  prova  le  nozioni acquisite  relativamente  alle  diverse  tematiche  proposte, e gli permetterà di sviluppare la capacità di applicare le nozioni studiate a casi pratici.

MODALITA' DIDATTICHE

L'insegnamento è articolato in lezioni frontali. Tutti gli argomenti che richiedono lo svolgimento di esercizi numerici vengono svolti durante le lezioni frontali. Il portale AulaWeb viene utilizzato per fornire agli studenti esercitazioni e materiale didattico.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Introduzione alla chimica. Elementi, composti e miscele. Principali regole di nomenclatura chimica. Reazioni chimiche e loro bilanciamento. La mole. Stechiometria.
L’Atomo. La teoria quantistica. Struttura dell'atomo. Gli orbitali. Energia degli orbitali. Elettroni ed orbitali. Principio di Pauli. Costruzione ideale degli atomi (Aufbau). L’energia di prima ionizzazione. Periodicità delle proprietà chimiche degli elementi.
I Legami Chimici. Generalità. Tipi di legame. Legame ionico. Legame covalente. Le strutture di Lewis. Elettronegatività. Legame dativo. Orbitali ibridi. Risonanza. Forma delle molecole e teoria VSEPR. La teoria del legame di valenza. Legami di van der Waals e di London. Legame a idrogeno.
Stato gassoso. Il gas ideale e l'equazione di stato del gas ideale. Il modello cinetico e la distribuzione di Maxwell delle velocità. Legge di Avogadro. Miscele gassose e pressione parziale, legge di Dalton. I gas reali e l’equazione di Van der Waals.
Stati Liquido e Solido. Caratteri generali dei solidi covalenti, molecolari e ionici. Legame metallico e solidi metallici. I liquidi. Tensione di vapore. I cambiamenti di fase. Curva di riscaldamento. Diagramma di stato dell'acqua. Diagramma di stato del biossido di carbonio.
Termodinamica. Calore di reazione ed entalpia. Legge di Hess. Entropia. Secondo Principio della Termodinamica. Energia libera.
Soluzioni. Generalità. Concentrazione di una soluzione. Solubilità di una specie chimica. Soluzioni ideali e legge di Raoult. Soluzioni diluite di soluti praticamente non volatili. Le proprietà colligative: abbassamento della tensione di vapore, variazione della temperatura di ebollizione e di congelamento, pressione osmotica. Coefficiente di Van't Hoff. Gli elettroliti. Il grado di dissociazione. Elettroliti forti e deboli. Conducibilità elettrica delle soluzioni elettrolitiche. Conducibilità specifica. Conducibilità equivalente. Proprietà colligative in soluzioni di elettroliti.
Cinetica Chimica. Velocità di una reazione chimica. Meccanismo di reazione e reazioni elementari. Teoria delle collisioni e fattori che influenzano la velocità di una reazione. Equazione cinetica. Catalisi.
Equilibrio Chimico. Costante di equilibrio. Le risposte degli equilibri al mutamento delle condizioni. Applicazione della legge delle masse agli equilibri omogenei in soluzione. Equilibri omogenei ed eterogenei.
Acidi e Basi. Teorie di Arrhenius, Brønsted-Lowry e Lewis. Forza degli acidi e delle basi. Grado di acidità delle soluzioni acquose: il pH. Calcolo del pH. Gli indicatori di pH. Idrolisi salina. Soluzioni tampone. Le curve di titolazione acido-base. Equilibri di solubilità. I complessi. Cenni sulla nomenclatura dei complessi.
Elettrochimica. Semielementi e pile. Il potenziale di un semielemento ed equazione di Nernst. Misure del potere ossidante o riducente. I vari tipi di semielementi. Pile chimiche. Pile di concentrazione. Elettrolisi. Leggi di Faraday. Accumulatori.
Chimica Inorganica. L’idrogeno. Principali caratteristiche degli elementi e dei più importanti composti dei seguenti gruppi: 1 (metalli alcalini), 2 (metalli alcalino-terrosi), 13, 14, 15, 16, 17 (alogeni), 18 (gas nobili). Caratteristiche generali degli elementi del blocco “d” e principali composti.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Il testo consigliato è:

• Atkins, Jones:, Laverman:  Principi di Chimica (quarta edizione), Zanichelli

Altri testi:

• Kotz , Treichel, Townsend, Treichel: Chimica, Edises
• Jones: Fondamenti di Chimica, Zanichelli
• Masterton, Hurley: Chimica. Principi e reazioni , Piccin
• Atkins, Petrucci, Herring, Madura, Bissonnette: Chimica generale. Principi ed applicazioni moderne, Piccin

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

VINCENZO MINGANTI (Presidente)

MONICA CASALE

GIULIANA DRAVA

RICCARDO LEARDI

PAOLO OLIVERI

PAOLA RIANI

LEZIONI

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L’esame si svolge mediante una prova scritta seguita da una prova orale. La prova scritta comprende prevalentemente esercizi a risposta numerica, è articolato in 10 esercizi di pari valore e gli studenti hanno 120 minuti a disposizione. Dopo la correzione gli elaborati vengono discussi con gli studenti interessati. La prova orale si svolge in presenza di due docenti di ruolo, verte sul programma svolto durante le lezioni frontali e dura per lo studente medio circa 30 minuti. Si è ammessi alla prova orale se il voto riportato è almeno 15/30. Lo studente che nella prova scritta ha riportato una votazione inferiore 12/30 non può presentarsi all’appello successivo se questo cade nei 20 giorni successivi.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

L'esame di profitto è mirato ad accertare l'acquisizione delle nozioni e la capacità di utilizzare tale nozioni. Nella prova scritta sono presenti almeno 7 esercizi che prevedono una risposta numerica calcolata. Al momento dell'orale vengono discussi gli argomenti in programma in modo da accertare il livello conioscenza delle nozioni e della loro comprensione, le capacità applicative, la capacità di discutere in modo critico gli argomenti d'esame ed il corretto linguaggio e terminologia chimica.

Calendario appelli