Obiettivo del corso è fornire allo studente la conoscenza della struttura atomica della materia, dei legami chimici, della reattività chimica, dell’equilibrio chimico e delle proprietà degli elementi dei gruppi principali.
Prerequisiti
Lo studente deve avere conoscenze di base di chimica come fornite dai percorsi formativi della scuola secondaria di secondo grado.
Metodi didattici
Lezioni frontali, seminari, esercitazioni in aula svolte dal docente e dagli studenti. Metodi a supporto: presentazioni in Power Point delle lezioni. La frequenza è obbligatoria (art. 7 Regolamento Didattico del CdS).
Verifica Apprendimento
La verifica dell'apprendimento consiste in un esame scritto in cui saranno verificate le conoscenze di stechiometria, superando il quale si accederà all'esame orale. Il giudizio finale, espresso in trentesimi, dipenderà dalla dimostrazione delle capacità e delle competenze acquisite, nonché dell'interesse ed impegno, di ciascuno studente.
Testi
Chimica Generale ed Inorganica: - Atkins, Jones; “Principi di Chimica”; Zanichelli; IV edizione. - Whitten, Davies, Peck e Stanley; “Chimica”; Piccin; IX edizione. - Petrucci, Harwood e Herring; “Chimica Generale”; Piccin.
Stechiometria: - Bertini, Luchinat, Mani; Stechiometria; CEA editore - Michelin-Lausarot, Vaglio; Stechiometria per la chimica generale; Piccin - Cacace, Schiavello; Stechiometria; Bulzoni ed.
Contenuti
Fondamenti. Elementi e composti. Miscugli e soluzioni. Stati di aggregazione della materia. Mole. Elettroni, protoni e neutroni. Numero atomico e di massa. Isotopi. Peso atomico e molecolare. Nomenclatura. Sistema IUPAC. Reazioni chimiche e relazioni stechiometriche fondamentali. Determinazione della formula minima di un composto. Concentrazione e diluizioni.
Teoria atomica. Modello atomico di Thompson. Modello atomico di Rutherford. Teoria di Bohr. Meccanica quantistica. Principio di indeterminazione. Equazione d'onda. Numeri quantici. Orbitali atomici. Configurazione elettronica ed aufbau. Tabella periodica - Numero di ossidazione. Proprietà periodiche.
Legame chimico Legami ionici e covalenti. Strutture di Lewis. Risonanza. Legami polari e momento dipolare. Legame idrogeno. Geometria molecolare e teoria VSEPR. Teoria del legame di valenza. Ibridizzazione. Orbitali molecolari. Legame metallico.
Stato gassoso. Variabili di stato. Leggi di Boyle, Charles, Gay-Lussac, Avogadro. Equazioni di stato del gas ideale. Miscele di gas. Pressioni parziali.
Stato liquido e proprietà colligative. Legami intermolecolari. Forze adesive e coesive. Tensione di vapore. Evaporazione. L'acqua. Legge di Raoult. Pressione osmotica. Abbassamento crioscopico ed innalzamento ebullioscopio. Elettroliti e coefficiente di van't Hoff. Proprietà delle miscele: soluzioni ideali, diagrammi di stato, soluzioni reali e coefficienti di attività, effetto della temperatura.
Stato solido. Cristalli ionici e molecolari. Solidi covalenti. Metalli.
Equilibrio chimico Principi. Costanti di equilibrio. Principio di Le Chatelier. Dissociazione gassosa.
Equilibri ionici Teorie su acidi e basi: teorie di Arrhenius, Bronsted-Lowry, Lewis. Forza di acidi e basi. Acidi poliprotici. Autoionizzazione dell'acqua. pH di soluzioni di acidi e basi. Grado di dissociazione. Idrolisi. Soluzioni tampone. Titolazioni acido-base. Indicatori di pH. Equilibri di solubilità e di complessazione.