OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso di chimica generale ed inorganica si propone di fornire allo studente le conoscenze di base della struttura della materia, del legame chimico e dei principi che regolano l’equilibrio chimico in sistemi omogenei ed eterogenei con particolare attenzione alle reazioni che avvengono in solvente acquoso. Vengono fornite inoltre le conoscenze di base relative alle proprietà chimiche dei principali elementi del sistema periodico e dei loro composti più importanti.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L’insegnamento di Chimica Generale ed Inorganica (1° modulo) si propone di fornire allo studente le conoscenze di base sulla struttura della materia (struttura dell’atomo, legame chimico, stati di aggregazione) e sui principi che regolano l’equilibrio chimico in sistemi omogenei ed eterogenei, con particolare attenzione alle reazioni che avvengono in solvente acquoso. Vengono fornite inoltre conoscenze preliminari sulle proprietà chimiche dei principali elementi del sistema periodico e dei loro composti più importanti, e sulle regolarità di tali proprietà, aspetti che saranno approfonditi in corsi successivi.

L’insegnamento ha quindi l'obiettivo di fornire allo studente gli strumenti indispensabili per conoscere la materia e le trasformazioni chimiche che la coinvolgono ed è propedeutico a tutti i corsi di chimica degli anni successivi.

PREREQUISITI

L'insegnamento è il primo corso di Chimica affrontato dallo studente, all'inizio del corso di laurea; non necessita quindi di prerequisiti a livello universitario. Per la comprensione degli argomenti, sono sufficienti le conoscenze di base di Matematica e Fisica acquisite nella scuola secondaria di secondo grado.

MODALITA' DIDATTICHE

L’insegnamento comprende lezioni frontali ed esercitazioni in aula, durante le quali vengono svolti esercizi inerenti agli argomenti affrontati nella parte teorica.

PROGRAMMA/CONTENUTO

• Sistemi chimici omogenei ed eterogenei. Individui chimici. Soluzioni.
• Massa atomica. Massa molecolare e massa formula. Mole. Costante di Avogadro.
• Nomenclatura in chimica inorganica. Sistematica delle reazioni inorganiche (redox, acido-base, precipitazione).
• Struttura atomica. Numeri quantici. Orbitali atomici. Configurazione elettronica degli elementi nel sistema periodico. Proprietà periodiche: carica nucleare efficace, dimensioni atomiche, energia di ionizzazione, energia di affinità elettronica.
• Introduzione al legame chimico. Simboli di Lewis. Regola dell’ottetto. Modello del legame ionico. Reticoli ionici. Cenni al modello del legame metallico.
• Modello del legame covalente. Elettronegatività. Legami covalenti apolari e polari. Formule di struttura di Lewis. Cariche formali. Risonanza. Geometrie molecolari e teoria VSEPR. Polarità di molecole. Teoria del legame di valenza. Legame covalente dativo. Sistematica delle formule di struttura di ossoacidi e ossoanioni.
• Interazioni tra molecole. Classificazione, struttura e proprietà dei solidi.
• Proprietà degli elementi e di alcune classi di composti (ossidi, idruri, ossoacidi) in relazione alla posizione nel sistema periodico.
• Generalità sull'equilibrio chimico: quoziente di reazione e costante di equilibrio. Fattori che influenzano l'equilibrio chimico. Principio di Le Chatelier. Cenni di cinetica chimica.
• Equilibri ionici in soluzione acquosa. Prodotto ionico dell'acqua. Acidi e basi. Calcolo del pH di soluzioni acquose di acidi, basi e sali, e di soluzioni tampone.
• Equilibri eterogenei in soluzione acquosa. Prodotto di solubilità. Relazione tra prodotto di solubilità e solubilità.
• Approccio empirico al funzionamento della pila. Definizione di anodo e catodo. Elementi galvanici. Potenziali standard di ossidoriduzione. Forza elettromotrice di una pila. Elettrolisi (cenni).
• Esercitazioni numeriche: Nomenclatura inorganica. Reazioni chimiche. Stechiometria delle formule, stechiometria delle reazioni. Bilanciamento di reazioni. Completamento di reazioni. Esercizi sul calcolo del pH di soluzioni acquose. Esercizi su solubilità e prodotto di solubilità.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Materiale fornito dal docente sulla piattaforma "AulaWeb"

Consultazione di testi di chimica generale di livello universitario, quali i seguenti:

• "CHIMICA", I. Bertini C. Luchinat F. Mani - Casa Editrice Ambrosiana
• "CHIMICA GENERALE" Principi e Moderne Applicazioni”, R.H. Petrucci W.S.Harwood - PICCIN - 6a Ediz.
• "PRINCIPI DI CHIMICA", P. Atkins, L. Jones - Zanichelli- Bologna