Il corso fornisce le conoscenze di base della chimica generale ed inorganica. Esso è dedicato alla conoscenza delle proprietà, composizione e struttura della materia, degli equilibri chimici, equilibri eterogenei, termodinamica e cinetica chimica ed elettrochimica. Inoltre tale corso affronta lo studio delle proprietà degli elementi e dei composti.
Ivano Bertini Claudio Luchinat Fabrizio Mani Enrico Ravera
Chimica
Struttura, proprietà e trasformazioni della materia
Casa Editrice Ambrosiana. Distribuzione esclusiva Zanichelli
2022
Ivano Bertini Claudio Luchinat Fabrizio Mani Enrico Ravera
Stechiometria
Un avvio allo studio della chimica
Sesta edizione
Casa Editrice Ambrosiana. Distribuzione esclusiva Zanichelli
2020
Obiettivi Formativi - Cognomi A-L
Acquisire le conoscenze sulla struttura della materia (dalla struttura dell'atomo al legame chimico, dalle interazioni intermolecolari agli stati di aggregazione) e della sua trasformazione, attraverso reazioni chimiche. Lo studente acquisirà conoscenze di base di chimica, del metodo scientifico e dei relativi modelli interpretativi tramite esempi significativi ed applicazioni quantitative delle leggi naturali. Tali conoscenze di base costituiscono la premessa per la frequenza con profitto ai successivi corsi di approfondimento e apprendere le metodologie necessarie in un laboratorio di chimica inorganica.
Attività in aula: didattica frontale ed esercitazioni.
Altre Informazioni - Cognomi A-L
N/A
Modalità di verifica apprendimento - Cognomi A-L
L'esame prevede il superamento di una prova scritta e di una prova orale. La prova scritta ha lo scopo di verificare le conoscenze sul bilanciamento di reazioni redox, formule di struttura ed esercizi di stechiometria. All'orale si accede dopo il superamento della prova scritta. La prova orale riguarda gli argomenti teorici del corso. L'esame orale
parte dalle lacune dimostrate nel compito scritto, in modo da verificarne il recupero.
Per sostenere la prova è richiesta l'iscrizione all'esame sul sito web della didattica abilitato alla verbalizzazione elettronica. La lista viene
chiusa due giorni prima della data di appello. In funzione del numero di persone che si sono registrate all'appello potrà essere predisposto un calendario di date possibili, comunicato all'inizio dell'esame.
Il calendario di esami è disponibile al link:
https://sol.unifi.it/
Programma del corso - Cognomi A-L
Struttura dell'atomo, La mole, Il principio di indeterminazione di Heisenberg, La luce, I numeri quantici, L'atomo di idrogeno e gli orbitali atomici, Proprietà periodiche degli elementi, Il legame covalente, La geometria delle molecole, Il legame ionico, Il legame metallico, Le forze di Van der Waals, Il legame a idrogeno, Gli orbitali molecolari, I gas, L'equilibrio chimico in fase gassosa, L'equilibrio chimico in soluzione, Il pH, Acidi e basi, I composti di coordinazione, I composti insolubili, La pila, Il potenziale redox, Equilibrio chimico nelle reazioni redox, Ossidanti e riducenti, Elettrolisi, Cinetica chimica, Catalisi chimica ed enzimatica, Entropia, entalpia energia libera, La variazione di energia libera e la costante di equilibrio, Solubilizzazione, Evaporazione, Le proprietà colligative, Chimica nucleare, Le sostanze elementari, ossidi, idrossidi, alogenuri.
Programma del corso - Cognomi M-Z
La struttura atomica della materia. L’atomo ed i suoi costituenti. Modelli atomici. Principio di Heisenberg. Il modello probabilistico. Numeri quantici. Orbitali s,p,d,f. Proprietà periodiche degli elementi. Criteri di riempimento degli orbitali. La configurazione elettronica degli atomi e il sistema periodico.
Chimica nucleare. Elementi di radiochimica. Datazione di reperti archeologici.
La mole. Il numero di Avogadro. Pesi atomici degli elementi. Unità di massa atomica. Isotopi.
Il legame chimico. La sovrapposizione degli orbitali atomici. Legami sigma e pi-greco. Le molecole H2, O2, N2. Il legame ionico. Formule di Lewis. La risonanza. La geometria delle molecole. Modello VSEPR. La teoria della repulsione delle coppie elettroniche. Regole per la scrittura delle formule di struttura. Modello Valence Bond. Schemi principali di ibridazione. Ibridazioni che coinvolgono orbitali d. Il modello dell’orbitale molecolare.
I composti di coordinazione.
Lo stato solido. Solidi ionici, covalenti, metallici, molecolari. Strutture di NaCl, diamante, grafite.
Lo stato liquido. Lo stato gassoso. Equazione di stato dei gas perfetti. La costante R dei gas.
Correlazioni fra le proprietà macroscopiche delle sostanze e la loro struttura microscopica.
Nomenclatura chimica: metalli, non metalli, ossidi ionici, ossidi covalenti, idrossidi, ossiacidi, idracidi, sali.
Le soluzioni. Concentrazione delle soluzioni: molarità, molalità, frazione molare. Le proprietà colligative. La tensione di vapore. Abbassamenti crioscopici e innalzamenti ebullioscopici. La pressione osmotica. Determinazione dei pesi molecolari mediante la pressioni osmotica. Soluzioni isotoniche, ipotoniche e ipertoniche. Le soluzioni colloidali.
Le reazioni chimiche. Reazioni acido-base. Reazioni di complessazione. Reazioni di precipitazione di Sali poco solubili. Reazioni di ossido-riduzione. La stechiometria delle reazioni.
L’equilibrio chimico. La costante d’equilibrio: Kc e Kp . Principio di Le Chatelier- Braun.
Termodinamica. 1° Principio della termodinamica. Entalpie di reazione. 2° Principio. Entropie di reazione. Energia libera. Calcolo della costante d’equilibrio dai dati termodinamici.
Equilibri in soluzione. Acidi e basi. Teorie di Arrhenius, Bronsted e Lewis. Acidi deboli e acidi forti. Prodotto ionico dell’acqua. Acidità delle soluzioni. pH. Soluzioni tampone. Indicatori. Prodotto di solubilità.
Cinetica. La velocità delle reazioni chimiche. Energia di attivazione. Catalizzatori.
Elettrochimica. Le pile. Potenziali d’elettrodo. Equazione di Nernst. Potenziali standard di riduzione. Forza elettromotrice della pila e costante d’equilibrio. Determinazione potenziometrica del pH. Quantità di elettricità e quantità d sostanza. Elettrolisi di soluzioni acquose.
Chimica Inorganica. Le proprietà degli elementi alla luce del sistema periodico. Idruri, ossidi, idrossidi.