- Docente: Valerio Zanotti
- Crediti formativi: 3
- SSD: CHIM/03
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
- Campus: Bologna
- Corso: Laurea in Tecniche della prevenzione nell'ambiente e nei luoghi di lavoro (abilitante alla professione sanitaria di tecnico della prevenzione nell'ambiente e nei luoghi di lavoro) (cod. 8487)
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
Programma/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
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 - 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.
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:
- Petrucci, Herring, Madura, Bissonette " Chimica Generale", Piccin.
- A. Peloso, F. Demartin, "Fodamenti ed esercizi di Chimica Generale ed Inorganica", Ed. Progetto Padova.
- P.M.S. Silberberg, "Chimica ", Mc Graw Hill.
Metodi didattici
Lezioni in aula integrate da esercitazioni numeriche sugli argomenti svolti. Lezioni frontali vengono svolte con l’ausilio della lavagna e di presentazioni power point.
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
La verifica dell’apprendimento viene realizzata con una prova finale scritta che consiste nella risoluzione di problemi ed esercizi e domande aperte, che tendono ad accertare la conoscenza teorica da parte dello studente e la sua capacità ad utilizzare i concetti acquisiti mediante lo svolgimento di esercizi numerici (es. bilanciamento di una reazione di ossido-riduzione, equilibri acido-base). La prova scritta si riterrà superata se verrà data corretta risposta alla maggioranza dei quesiti formulati (punteggio pari o superiore a 18/30) . Una prova orale opzionale potrà essere affrontata dallo studente ad integrazione della prova scritta e consisterà nella proposizione di 2 –3 quesiti la cui risposta concorrerà a definire la valutazione.
Strumenti a supporto della didattica
Le lezioni si svolgono con l'ausilio di lavagna e presentazioni PowerPoint. Il materiale didattico proiettato durante le lezioni è reso accessibile agli studenti.
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Valerio Zanotti