L’atomo. La mole. Chimica nucleare. Gli Orbitali atomici. Gli elementi. La Tavola periodica. Il legame covalente. Formule di struttura. Legame ionico e metallico. Interazioni deboli. Gli Stati di aggregazione della materia; le soluzioni.
Le reazioni chimiche. L’equilibrio chimico. Termodinamica. Equilibri acido-base e calcolo del pH. Equilibri di complessazione. Prodotto di solubilità. Reazioni redox. Cinetica chimica. Cenni di chimica
Inorganica. Calcoli stechiometrici
Principi di chimica. Atkins Jones Laverman, Zanichelli, 2018
Bertini, C. Luchinat, F. Mani - Stechiometria: un avvio allo studio della chimica, editrice CEA
Obiettivi Formativi - Cognomi M-Z
Conoscenza e capacità di comprensione: lo studente acquisirà conoscenze di base sulla struttura della materia e sulla reattività chimica;
conoscenze di base sui principali elementi e composti inorganici.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: lo studente sarà in grado di risolvere quantitativamente vari tipi di problemi chimici applicandoli alla pratica del laboratorio chimico di base. Capacità di applicare le conoscenze acquisite per seguire con profitto i successivi corsi
Metodi Didattici - Cognomi M-Z
Lezioni frontali ed esercitazioni di stechiometria
Modalità di verifica apprendimento - Cognomi M-Z
Esame di profitto scritto e orale.
Prova scritta per accesso all’orale volta all'accertamento delle conoscenze ed abilità indispensabili riguardo a formule di struttura, nomenclatura, bilanciamento di reazioni, esercizi di stechiometria.
Prova orale volta alla valutazione delle conoscenze acquisite, della capacità di esposizione e della capacità di applicare le conoscenze acquisite, con spirito critico, alla risoluzione di problemi chimici semplici.
Programma del corso - Cognomi M-Z
Struttura atomica della materia. Atomo, nucleo, particelle subnucleari. Masse atomiche e masse molecolari. La mole. Le reazioni chimiche. La chimica nucleare. Le trasformazioni nucleari. La radioattività, i radioisotopi.
La struttura elettronica dell’atomo. La radiazione elettromagnetica. Natura dualistica dell'elettrone. L'equazione di Schroedinger. La quantizzazione dell'energia. La funzione d’onda. Gli orbitali atomici. Numeri quantici e Aufbau. Gli atomi polielettronici. La Tavola periodica. Le proprietà periodiche. Il legame chimico. Il legame covalente. Legami sigma e legami pi-greco. Ordine di legame in molecole biatomiche. Il modello VSEPR e le formule di struttura. Isomeria.
Elettronegatività e legame covalente polare. Composti di coordinazione. Legame ionico. Metalli e legame metallico. Le forze di attrazione intermolecolari: van der Waals e legame a idrogeno.
Gli stati di aggregazione della materia. Diagrammi di stato. Correlazioni fra struttura microscopica e proprietà grossolane della materia.
Le soluzioni. La concentrazione delle soluzioni: molarità, molalità, frazione molare, percentuale in massa. Le proprietà colligative.
La reattività chimica. L'equilibrio chimico. La legge di azione di massa.
Termodinamica: definizione di sistema aperto,
chiuso, isolato e di funzione di stato. Entalpia e primo principio della termodinamica. Entropia e secondo principio della termodinamica. Il terzo principio della termodinamica. La termodinamica dei passaggi di stato. Termodinamica dei processi di solubilizzazione. Termodinamica e reazioni chimiche. Costante di equilibrio ed energia libera di reazione. Equilibri eterogenei. Esempi di calcolo. Il principio di Le Chatelier.
Gli equilibri in soluzione acquosa. Definizione di acidi e basi secondo Arrhenius e secondo Bronsted-Lowry. La scala del pH. Esempi di calcolo
del pH di soluzioni di acidi e basi forti. Ka , Kb, e Kw. L'effetto livellante dell'acqua. Calcolo del pH di soluzioni di acidi e basi deboli. Concetto di titolazione e definizione del punto equivalente. Il pH del punto
equivalente in titolazioni acido-base. Curve di titolazione. Le soluzioni tampone: calcolo del pH. Indicatori; pH-metro. Acidi e basi di Lewis. Equilibri di complessazione. Il prodotto di solubilità. L'effetto dello ione a comune. Ridiscioglimento di precipitati attraverso variazioni di pH. Esempi di calcolo. Numero di ossidazione e bilanciamento delle reazioni
redox. Pila Daniell. Potenziale di riduzione. Equazione di Nernst. Spontaneità delle reazioni redox: esempi di calcolo.
Attacco dei metalli. La cinetica chimica: definizione di velocità di reazione, ordine di reazione. Energia di attivazione. L’andamento dell’energia potenziale in funzione della coordinata di reazione. I Catalizzatori. Catalisi omogenea, eterogena ed enzimatica.
Cenni di chimica inorganica: le sostanze elementari. Le classi principali dei composti chimici: idruri, ossidi, perossidi e superossidi; idrossidi acidi e basici, alogenuri. I sali