00130 - CHIMICA GENERALE ED INORGANICA

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente è in grado di: conoscere i principi della Chimica Generale: relazione tra struttura e proprietà chimico-fisiche, sapere distinguere la tipologia delle reazioni: acido-base e ossidoriduttive, saper scrivere e bilanciare le reazioni chimiche, conoscere i principi della termodinamica e della cinetica chimica, conoscere i principi generali dell'elettrochimica e saper spiegare con essi i fenomeni di corrosione dei metalli.

Contenuti

L'atomo

Teoria atomica - Composizione degli atomi, numero atomico e di massa – Isotopi e PA - Struttura dell'atomo - Orbitali atomici, numeri quantici, spin. - Orbitali negli atomi polielettronici e ordine di riempimento - Configurazioni elettroniche degli elementi. - Tavola Periodica: relazione con le configurazioni elettroniche- Energie di ionizzazione; affinità elettroniche; Dimensioni atomiche

Rapporto neutroni/protoni - decadimento radioattivo - decadimento alfa, beta e gamma.

I composti

Formule minime e molecolari – Valenza; grado di ossidazione e sua determinazione. Nomenclatura. Strutture di Lewis di molecole e ioni poliatomici (cariche formali, espansione dell'ottetto). - Geometria molecolare in relazione con le formule di struttura (metodo VSEPR) – Risonanza - Isomerie - PM e PF - Mole e Numero di Avogadro; massa molare e numero di moli. -

Il legame chimico

Concetti generali - Legame ionico: energia reticolare; stechiometria dei composti ionici. Legami covalenti: teoria Legame di Valenza - e teoria degli orbitali molecolari  – Ibridizzazione - Legame metallico- Interazioni molecolari: di Van der Waals, di London, legami a idrogeno.

Stati di aggregazione

Stati di aggregazione della materia: proprietà generali di solidi, liquidi e gas. Relazione tra P, T e V nei gas; modello teorico dei gas; equazione di stato. Deviazioni dalla legge dei gas ideali - Miscele di gas ideali; pressioni parziali. - Cambiamenti di stato- Diagrammi di stato.

Soluzioni

Generalità - Concentrazione: percento in peso e volume, frazione molare, molalità, molarità, normalità - Solubilità e soluzioni sature - Soluzioni elettrolitiche: elettroliti forti e deboli; grado di dissociazione - Caratteristiche di soluzioni ideali, diluite e concentrate. - Cambiamenti di stato delle soluzioni liquide: leggi di Raoult e di Henry - Osmosi e pressione osmotica. - Proprietà colligative e determinazione del PM di soluti; calcoli stechiometrici.

Reazioni chimiche

Reazioni ed equazioni chimiche; legge di conservazione di massa e bilanciamento - Reazioni di ossidoriduzione e bilanciamento. - Reazioni in soluzione: forma ionica delle loro equazioni- Relazioni ponderali nelle reazioni chimiche - Pesi equivalenti di ossidanti, riducenti, acidi e basi -Calcoli stechiometrici.

Termodinamica

Cenni di Termochimica: le reazioni ed il calore (energia interna, entalpia), le reazioni spontanee (entropia, energia libera), calcolo delle grandezze termodinamiche, studio della variazione dell'energia libera durante il decorso di una reazione.

Cinetica chimica

Velocità di reazione; equazioni cinetiche; ordine di reazione; costanti cinetiche e fattori che le influenzano.- Meccanismi di reazione e stadi elementari. Complesso attivato, energia di attivazione- Catalisi omogenea ed eterogenea.

Equilibri chimici

Reazioni complete ed incomplete; equilibri chimici - Quoziente di reazione; legge di azione di massa; costante di equilibrio - Equilibri omogenei ed eterogenei. Solubilità e prodotto di solubilità. - Effetto di pressione, volume, quantità di reagenti e prodotti sugli equilibri - Effetto del calore e della temperatura sugli equilibri - Principio di Le Chatelier. - Equilibri simultanei. - calcoli stechiometrici.

Acidi e basi

Teoria protonica degli acidi e delle basi; acidi e basi coniugati. Reazioni di autoprotolisi; prodotto ionico dell'acqua. - Determinazione della forza di acidi e di basi: Ka e Kb e classificazione. Acidi e basi poliprotici. - Relazione tra struttura molecolare e proprietà acido-base. Proprietà acido-base di ioni. - Acidità e basicità di soluzioni acquose: pH e pOH. - Reazioni tra acidi e basi. Acidità e basicità di soluzioni di sali. Reazioni tra acidi e sali o basi e sali. - Proprietà delle soluzioni tampone- Calcoli stechiometrici.

Elettrochimica

Reazioni redox ed elettricità - Le celle galvaniche - Forza elettromotrice e potenziale di riduzione; loro dipendenze da concentrazioni e pH - Equazione di Nernst - L'elettrolisi e la legge di Faraday.

Testi/Bibliografia

Qualsiasi testo UNIVERSITARIO di Chimica, alcuni possibili suggerimenti tra i tanti:

- Luca Moggi, Margherita Venturi, "Chimica Generale ed Inorganica, Corso Editore (Ferrara).

- James E. Brady, John R. Holum, "Fondamenti di Chimica", Ed. Zanichelli.
- A. Peloso, F. Demartin, "Fodamenti ed esercizi di Chimica Generale ed Inorganica", Ed. Progetto Padova.
- P.Atkins, L. Jones, "Chimica Generale", Ed. Zanichelli

Metodi didattici

Lezioni frontali ed esercitazioni in aula, con presentazioni power point.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Esame finale scritto. La prova di accertamento é costituita da alcune domande, in parte a risposta aperta, che tendono ad accertare la conoscenza teorica da parte dello studente e la sua capacità ad utilizzare i concetti acquisiti. Svolgimento di esercizi numerici (bilanciamento di una reazione di ossido-riduzione, equilibri acido-base). Una prova orale potrà opzionale essere affrontata dallo studente ad integrazione dello scritto

Strumenti a supporto della didattica

Computer, videoproiettore, Proiettore diapositive, lavagna luminosa.

Distribuzione di eventuali fotocopie integrative e possibilità di scaricare i file di lezione dal sito contenente il materiale didattico dei vari docenti.

 

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Francesca Soavi