OBIETTIVI FORMATIVI

L'insegnamento illustra i concetti fondamentali della chimica generale: dalla descrizione della struttura atomica e/o molecolare della materia allo studio delle leggi dell'equilibrio chimico applicate in diverse situazioni.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Il corso intende presentare i fondamenti teorici e sperimentali delle Scienze Chimiche e fornire un’introduzione elementare alla descrizione dei fenomeni atomici e molecolari.

Le principali conoscenze acquisite durante il corso sono:

• fondamenti della teoria atomica e molecolare,
• introduzione elementare alla meccanica quantistica ed alla descrizione quanto-meccanica degli atomi e delle molecole,
• teoria fenomenologica dei gas ideali,
• introduzione elementare alla descrizione dei solidi, dei liquidi e delle soluzioni,
• fondamenti della termodinamica classica,
• descrizione termodinamica elementare delle reazioni chimiche,
• fondamenti di elettrochimica.

Le principali abilità acquisite durante il corso sono:

• interpretazione delle proprietà fondamentali degli elementi,
• interpretazione della struttura e delle proprietà degli atomi e delle molecole,
• calcolo delle proprietà dei gas e delle soluzioni,
• calcolo dei potenziali termodinamici.

Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenza e capacità di comprensione. Acquisizione dei concetti fondamentali della chimica, in particolare per ciò che riguarda la struttura e le proprietà della materia, i principi della reattività chimica e le tecniche numeriche che consentono di descrivere e prevedere l'andamento delle reazioni chimiche.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Lo studente saprà effettuare i calcoli necessari allo studio delle diverse classi di reazioni chimiche e delle situazioni in equilibrio. Saprà inoltre applicare i concetti acquisiti e contestualizzarli allo studio delle caratteristiche e della variabilità delle componenti degli ambienti.

Autonomia di giudizio. Valutazione delle diverse modalità di trasformazione della materia e capacità di applicazione della corretta interpretazione teorica.

Abilità comunicative. Acquisizione e utilizzo in maniera appropriata del linguaggio chimico. Capacità di descrivere una reazione, sia qualitativamente che quantitativamente, mediante le opportune equazioni chimiche ed i relativi calcoli stechiometrici.

PREREQUISITI

Al fine di comprendere e raggiungere gli obiettivi di apprendimento previsti è necessario che lo studente possegga competenze di matematica e di fisica di base. In particolare lo studente deve conoscere e saper utilizzare alcuni fondamentali strumenti matematici (equivalenze, equazioni di primo e secondo grado, logaritmi, esponenziali, disequazioni, derivate, integrali) e concetti di fisica di base (unità di misura, forza, energia).

MODALITA' DIDATTICHE

L'insegnamento è articolato in lezioni frontali ed esercitazioni in aula, per un totale di 52 ore, ed in 8 ore di laboratorio.
La frequenza del laboratorio è obbligatoria, come da regolamento didattico.
Le lezioni verranno svolte mediante l’ausilio della lavagna e mediante la proiezione di slides.
Mediante l’ausilio della lavagna si svolgeranno esercitazioni in aula allo scopo di familiarizzare lo studente con la risoluzione di problemi ed esercizi numerici.
Il laboratorio ha lo scopo di confermare i concetti di base e di approfondire alcuni argomenti illustrati mediante le lezioni frontali, oltre che di consentire allo studente di acquisire una adeguata manualità.

Il materiale didattico (slides, esercizi proposti durante le esercitazioni numeriche, testi di precedenti prove scritte) sono resi disponibili agli studenti sulla piattaforma Aulaweb previa registrazione.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Struttura della materia. La mole ed i rapporti ponderali. Modello strutturale dell'atomo. Orbitali atomici e molecolari. Proprietà periodiche. Il legame chimico. Geometria molecolare e Formule di struttura. Nomenclatura chimica inorganica. Stechiometria. Nomenclatura. Reazioni chimiche. Stati di aggregazione della materia. Proprietà delle soluzioni. Termodinamica. Equilibrio chimico. Equilibri in soluzione acquosa. Cinetica chimica. Elettrochimica

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Saranno messe a disposizione degli studenti le presentazioni PowerPoint utilizzate durante la lezione.

Testi di riferimento ed eventuali letture consigliate:
Atkins, Jones, Laverman ‐ PRINCIPI DI CHIMICA (4° ed.) ‐ Zanichelli
Atkins ‐ FONDAMENTI DI CHIMICA GENERALE ‐ Zanichelli
Kotz, Treichel, Weaver ‐ CHIMICA – EdiSES
Kotz ∙ Treichel ∙ Townsend ∙ Treichel ‐ CHIMICA ‐ EdiSES
Manotti Lanfredi , Tiripicchio ‐ FONDAMENTI DI CHIMICA ‐ CEA Milano
Petrucci, Herring, Bissonnette ‐ CHIMICA GENERALE ‐ Piccin
Petrucci, Herring, Madura, Bissonnette ‐ CHIMICA GENERALE ‐ Piccin
Tro - Chimica. Un approccio molecolare - Edises
Silberberg ‐ CHIMICA 1° o 2° ed. ‐ McGraw‐Hill
Whitten, Davis, Speck, Stanley ‐ CHIMICA ‐ Piccin

Stechiometria:
Giannoccaro,  Doronzo - ELEMENTI DI STECHIOMETRIA (1° o 2° ed.) – EdiSES
Lausarot, Vaglio -  STECHIOMETRIA PER LA CHIMICA GENERALE - Piccin

Per approfondire:                              
Chiorboli  - FONDAMENTI DI CHIMICA - UTET
Greenwood, Earnshaw - CHIMICA DEGLI ELEMENTI - Piccin