65816 - STECHIOMETRIA E PROCESSI CHIMICI

Anno Accademico 2022/2023

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.

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

• Title: Stechiometria. Un avvio allo studio della chimica
Authors: Bertini Ivano, Luchinat Claudio, Fabrizio Mani, Enrico Ravera
Publisher: Casa Editrice Ambrosiana (CEA)
Sesta Edizione
Pages: 371
EAN: 978-88-08-82023-5

• Title: Stechiometria. Dal testo di M. Freni e A. Sacco
Authors: Alessandro Caselli, Francesca Tessore, Silvia Rizzato
Publisher: Edises
Sesta Edizione
Pages: 480
EAN: 978-88-36-23031-0

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 e valutazione 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

Consulta il sito web di Luca Laghi