28625 - FONDAMENTI DI CHIMICA T-A

Scheda insegnamento

  • Docente Maurizio Toselli

  • Crediti formativi 6

  • SSD CHIM/07

  • Modalità didattica Convenzionale - Lezioni in presenza

  • Lingua di insegnamento Italiano

Anno Accademico 2016/2017

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente possiede la comprensione delle proprietà degli elementi e dei composti, in base alla loro struttura elettronica, e dei fattori che caratterizzano la reazioni chimiche.

Programma/Contenuti

1. Struttura atomica della materia. Costituzione dell'atomo. Numero atomico, numero di massa, isotopi. La struttura del nucleo atomico e la radioattività. Energia delle reazioni nucleari, reazioni di fissione e fusione.

2. Struttura elettronica degli atomi e sistema periodico degli elementi. Cenni alla teoria dei quanti: effetto fotoelettrico, modello di Bohr e spettri atomici, onde di materia. Orbitali atomici e numeri quantici. Struttura elettronica degli atomi. Il sistema periodico: gruppi, periodi e serie di transizione. Proprietà periodiche.

3. Legame chimico nelle molecole e nei cristalli. Legame ionico e struttura dei cristalli ionici. Legame covalente: Legami semplici e legami multipli. Molecole polari e apolari. Orbitali ibridi, risonanza e geometria molecolare. Teoria degli orbitali molecolari. Legame metallico: teoria delle bande. Conduttori, semiconduttori e isolanti. Legami deboli.

4. Le reazioni chimiche. Formule chimiche e momenclatura chimica. Tipi di reazioni: bilanciamento delle reazioni di ossidoriduzione. Calcoli stechiometrici.

5. Stati di aggregazione della materia. Lo stato gassoso: gas ideali, miscele di gas ideali e legge di Dalton. Lo stato liquido: pressione di vapore. Lo stato solido: solidi cristallini e amofi, a struttura di alcuni solidi cristallini.

6. Termodinamica ed equilibrio chimico. Primo principio della termodinamica, entalpia, legge di Hess ed entalpie standard di formazione e combustione. Spontaneità dei processi ed entropia, seconda legge della termodinamica. Entropia standard e terza legge della termodinamica. Energia libera e costanti di equilibrio. Calcolo della composizione all'equilibrio. Lo spostamento dell'equilibrio.

7. Equilibrio acido-base. Autoprotolisi dell'acqua e pH. Il concetto di acido e base secondo Arrhenius e Bronsted. Il pH per soluzioni acquose di acidi o basi forti.

8. Velocità di reazione. Dipendenza dalla concentrazione: equazione cinetica e ordine di reazione. Dipendenza dalla temperatura: teoria delle collisioni. Equazione di Arrhenius e meccanismi di reazione. Catalisi omogenea ed eterogenea.

9. Elettrochimica. Pile e potenziali elettrodici. Equazione di Nernst. La serie elettrochimica dei potenziali standad. Fenomeni elettrolitici e leggi di Faraday.

Testi/Bibliografia

R. Michelin, A. Munari, Fondamenti di Chimica, II o III Ed., CEDAM.

Verrà comunque fornito materiale didattico aggiornato, reperibile anche tramite username e password presso AMS Campus - AlmaDL - Università di Bologna.

Metodi didattici

Il corso è basato su lezioni svolte in aula (generalmente utilizzando la proiezione di diapositive e filmati) che si compongono anche di una parte esercitazionale. Copie delle diapositive saranno a disposizione degli studenti.

Modalità di verifica dell'apprendimento

La prova d'esame mira a verificare il raggiungimento dei seguenti obiettivi didattici:
- corretto utilizzo e comprensione del linguaggio della chimica,
- conoscenza della struttura atomica e molecolare della materia,
- risoluzione di problemi quantitativi riguardo le reazioni chimiche, la termodinamica, l'equilibrio chimico e la cinetica chimica,
- comprensione dei fatti chimici e loro applicazione ad altri fenomeni chimici e nella conoscenza del mondo fisico.
La verifica dell'apprendimento avviene attraverso il solo esame finale, che accerta l'acquisizione delle conoscenze e delle abilità attese tramite lo svolgimento di una prova scritta senza l'aiuto di appunti o libri e di una prova orale. La prova scritta ha la durata di 30-40 minuti e si compone di alcune domande a scelta multipla ed un paio di esercizi numerici. Il suo superamento costituisce vincolo alla iscrizione alla successiva prova orale che viene generalmente svolta dopo pochi giorni la prova di scritta.

Strumenti a supporto della didattica

Il materiale didattico presentato a lezione verrà messo a disposizione dello studente in formato elettronico (http://campus.unibo.it/). Fotocopie delle stesso materiale saranno inoltre disponibili presso il Centro fotocopie della facoltà. Tale materiale dovrebbe essere portato a lezione allo scopo di facilitare l'apprendimento.

Inoltre, alcune pagine web di supporto all'attività didattica saranno regolarmente aggiornate con informazioni generali sul corso e sul programma svolto durante le lezioni. http://www.unibo.it/docenti/maurizio.toselli

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Maurizio Toselli