65816 - STECHIOMETRIA E PROCESSI CHIMICI

Scheda insegnamento

  • Docente Francesco Capozzi

  • Crediti formativi 6

  • SSD CHIM/03

  • Modalità didattica Convenzionale - Lezioni in presenza

  • Lingua di insegnamento Italiano

SDGs

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.

Salute e benessere Acqua pulita e igiene

Anno Accademico 2019/2020

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine dell'insegnamento, lo studente possiede le conoscenze e le basi teoriche necessarie alla comprensione degli aspetti quantitativi delle reazioni chimiche. Lo studente è in grado di descrivere gli equilibri implicati nelle trasformazioni chimiche attraverso l'impiego di equazioni stechiometriche e potrà valutare la spontaneità di reazioni acido-base, di ossido-riduzione e di precipitazione, nonché capire il significato dei risultati sperimentali nelle varie analisi quantitative, specialmente in quelle basate sulle titolazioni volumetriche.

Programma/Contenuti

  • Definizioni di concentrazione dei soluti nelle miscele omogenee (molarità, molalità, normalità e frazione molare) ed eterogenee (percentuali in peso e in volume).
  • Preparazione di soluzioni a titolo noto
  • Titolazioni acido-base per l'analisi quantitativa
  • Controllo del pH e selezione dei sistemi tampone nell'intervallo di utilizzo
  • Analisi quantitative di alimenti basate su titolazioni e retro-titolazioni acido-base
  • Metodo di Kjeldahl  e indice di conversione per le proteine
  • Specie redox e potenziale di riduzione, spontaneità delle reazioni di ossido-riduzione
  • Titolazioni ossidometriche
  • Equilibri simultanei in soluzione e speciazione di acidi poliprotici a pH controllato
  • Prodotto di solubilità ed effetto dello ione a comune, precipitazione controllata.
  • Applicazioni della spettrofotometria nello studio della reattività chimica: curve di calibrazione e fitting dei dati sperimentali
  • Punto isosbestico e determinazione quantitativa di specie ionizzabili.
  • Legge di Raoult e proprietà colligative: abbassamento della tensione di vapore, innalzamento ebullioscopico, abbassamento crioscopico, pressione osmotica. Tensione di vapore di miscele liquide omogenee
  • Significato dell'equazione di Arrhenius. Aspetti quantitativi della cinetica chimica
  • Previsione della velocità della reazione in funzione della temperatura 
  • Ordine di reazione e meccanismi di reazione
  • Utilizzo del computer per la soluzione di problemi stechiometrici

Testi/Bibliografia


Titolo: Stechiometria. Un avvio allo studio della chimica
Autori:  Bertini Ivano,  Luchinat Claudio,  Mani Fabrizio.
Editore:  CEA
Pagine: 320
ISBN: 8808183548
ISBN-13: 9788808183545

Metodi didattici

L'insegnamento si compone di 6 CFU. Ogni CFU comprende 6 ore di lezioni teoriche frontali e 4 ore di esercitazioni pratiche in aula. Le esercitazioni pratiche vengono svolte in aula didattica presso il Campus di Cesena (Villa Almerici) dotata di PC collegata in rete e proiettore su schermo. L'obiettivo delle esercitazioni pratiche è duplice:

  • Far acquisire allo studente dimestichezza con gli strumenti di calcolo
  • Sviluppare nello studente la capacità di elaborare autonomamente i processi logici necessari per tradurre il problema chimico in una serie utile di operazioni matematiche.

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame di fine corso mira a valutare il raggiungimento degli obiettivi didattici che consistono nella capacità dello studente di:

  • Tradurre un problema chimico in un modello di calcolo stechiometrico
  • Esprimere una valutazione sul significato chimico del risultato numerico
  • Sviluppare una capacità critica nel valutare quantità ed errori della misura
  • Affrontare, dal punto di vista quantitativo, gli aspetti della trasformazione della materia incontrati qualitativamente nel corso di chimica generale
L'esame consiste di una prova scritta basata su 6-7 esercizi a difficoltà progressiva per valutare la maturità parziale o completa della preparazione.

Strumenti a supporto della didattica

Il materiale didattico presentato a lezione (fogli di calcolo e documenti di testo) sarà messo a disposizione dello studente in formato elettronico.
Per ottenere il materiale didattico occorre consultare il sito web: http://www.francescocapozzi.it
Eventuali registrazioni audio delle lezioni saranno consentite, a patto che siano rese disponibili a tutti gli studenti mediante condivisione dei file mp3 in aree riservate del sito docente.
Username e password sono riservati agli studenti iscritti al corso e saranno riferiti dal docente all'inizio del corso, direttamente a lezione oppure mediante posta elettronica, previa iscrizione alla corrispondente lista di distribuzione.
E' previsto l'accesso guidato a portali web dove lo studente potrà reperire costanti, grandezze e caratteristiche delle sostanze per poter svolgere calcoli quantitativi relativi alle trasformazioni della materia.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Francesco Capozzi