OBIETTIVI FORMATIVI

I' insegnamento 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 al discente 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 al discente gli strumenti indispensabili per conoscere la materia e le trasformazioni chimiche che la coinvolgono, ed è propedeutico a tutti i successivi insegnamenti di chimica.

L’insegnamento comprende anche esercitazioni in aula, durante le quali vengono svolti esercizi inerenti agli argomenti affrontati nella parte teorica del corso.

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

• Introduzione. Sistemi chimici omogenei ed eterogenei. Elementi e composti. Atomi. Massa atomica. Massa molecolare e massa formula. Mole. Costante di Avogadro.
• Stechiometria delle formule e delle reazioni.
• Nomenclatura in chimica inorganica.
• Sistematica delle reazioni inorganiche (redox, acido-base, precipitazione). Bilanciamento di reazioni. Completamento di reazioni inorganiche “tipiche”.
• Struttura atomica. Numeri quantici. Orbitali atomici. Configurazione elettronica degli elementi e sistema periodico. Proprietà periodiche.
• Introduzione al legame chimico. Simboli di Lewis. Regola dell’ottetto. Cenni al modello del legame ionico e 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, con riferimento ad alcune classi di composti (ossidi, idruri, ossoacidi).
• Generalità sull'equilibrio chimico: quoziente di reazione e costante di equilibrio. Fattori che influenzano l'equilibrio chimico. Principio di Le Chatelier.
• Equilibri ionici in soluzione acquosa. Prodotto ionico dell'acqua. Acidi e basi. Calcolo del pH di soluzioni acquose di acidi, basi, sali, soluzioni tampone e miscele.
• Equilibri eterogenei in soluzione acquosa. Prodotto di solubilità. Relazione tra prodotto di solubilità e solubilità.
• Celle elettrochimiche. Definizione di anodo e catodo. Elementi galvanici. Potenziali standard di ossidoriduzione. Forza elettromotrice di una pila ed equazione di Nernst. 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
• “PRINCIPI DI STECHIOMETRIA”, P.M. Lausarot, G.A. Vaglio, PICCIN Ed.