04422 - CHIMICA GENERALE

Conoscenze e abilità da conseguire

L’insegnamento si propone di fornire nozioni di base di chimica, quali la composizione, la struttura e la reattività delle molecole, la stechiometria, l'equilibrio delle reazioni chimiche per sistemi omogenei ed eterogenei. Lo studente acquisirà anche la capacità di applicare tali conoscenze alla soluzione di problemi numerici e pratici

Contenuti

Prerequisiti

Conoscenza di funzioni elementari: potenze, radici, esponenziali e logaritmi. Soluzione di equazioni algebriche. Conoscenza delle principali grandezze fisiche e delle relazioni che le legano, principali unità di misura del Sistema Internazionale (SI) e di uso comune non SI.

Programma e Contenuti.

1 - La struttura dell'atomo - Massa atomica - Mole - Numero di Avogadro - Modello dell'atomo di idrogeno. 2 - Orbitali atomici e configurazione elettronica - L'equazione di Schroedinger - Atomi polielettronici. 3. La tavola periodica - Le proprietà periodiche. 4. Il legame chimico - Il legame covalente - Formule di struttura di Lewis - Geometria molecolare - Teoria VSEPR. Il legame metallico.  Il legame ionico. 5. Gli stati di aggregazione della materia - Lo stato gassoso - L'equazione di stato dei gas perfetti - La teoria cinetica molecolare - Miscele di gas - Pressioni parziali - Gas reali ed equazione di Van der Waals. 6 - Equilibrio chimico omogeneo - Costanti di equilibrio e loro utilizzo - Il principio di Le Chatelier. Equilibri relativi a cambiamenti di stato - Diagrammi di stato. 7 - Formule e nomenclatura - reazioni chimiche e loro bilancio - 8 - Equilibri in soluzione - Acidi e basi e pH - Soluzioni tampone - Titolazioni acido-base -  Equilibri eterogenei - Prodotto di solubilità. 9 - Termochimica e cenni di termodinamica chimica - Entalpia ed energia di legame - Entropia e disordine - Energia libera e spontaneità di una reazione chimica. Energia libera, costante di equilibrio e dipendenza della costante di equilibrio dalla temperatura. 10 - Forze intermolecolari e solidi molecolari – Solidi covalenti. 11- Elettrochimica: Energia chimica e lavoro elettrico - Pile e forza elettromotrice - Potenziali standard e scala dei potenziali- Legge di Nernst.

Nel corso di laboratorio verranno anche svolte esercitazioni numeriche sui seguenti argomenti: Formule minime e formule molecolari. Percentuale degli elementi presenti nei composti. Reazioni chimiche e loro bilanciamento. Numero di ossidazione. Reazioni ponderali tra reagenti e prodotti. Rese. Reagente limitante. Equilibrio chimico. Concentrazione delle soluzioni: molarità, normalità, molalità, percentuale in massa e in volume. Frazione molare. Equilibrio eterogeneo: prodotto di solubilità. Equilibrio in soluzione: prodotto ionico dell'acqua. Soluzioni di acidi e basi forti e deboli. Il pH. Soluzioni tampone. Curve di titolazione acido-base. Elettrochimica: potenziali standard di riduzione; celle galvaniche e elettrolitiche; legge di Nernst.

Testi/Bibliografia

A. Credi, A. Del Zotto, A. Gasparotto, F. Marchetti, D. Zuccaccia, VIAGGIO NELLA CHIMICA, Edises, Napoli

M. S. Silberberg, CHIMICA - La natura molecolare della materia e delle sue trasformazioni, McGraw-Hill

R. H. Petrucci, G. G. Herring, J. D. Madura, C. Bissonette CHIMICA GENERALE, Piccin, Padova

D. W. Oxtoby, N. H. Nachtrieb, CHIMICA MODERNA, Edises, Napoli

 

Metodi didattici

Lezioni in aula integrate da esercitazioni numeriche sugli argomenti svolti. Il corso è supportato da attività ed esperienze di Laboratorio di Chimica Generale finalizzate a sperimentare e verificare i contenuti delle lezioni e sviluppare competenze nelle operazioni di base nel laboratorio chimico.

Le attività di laboratorio richiedono frequenza obbligatoria delle esperienze pratiche. Ogni studente è tenuto a produrre un proprio “quaderno di laboratorio” in cui sono descritte e discusse le esperienze svolte. La frequenza verrà accertata mediante firma di un foglio al termine di ogni esperienza di laboratorio. Eventuali deroghe saranno oggetto di valutazione da parte del docente responsabile delle attività pratiche di laboratorio.

Al fine di agevolare l'acquisizione da parte dello studente di un metodo di studio adeguato alle caratteristiche di un corso universitario e facilitare il superamento delle eventuali difficoltà viene inoltre offerta la possibilità di svolgere esercizi in aula in presenza del docente o di un tutor, nominato dalla Scuola di Scienze. Il compito del tutor è di graduare le difficoltà degli esercizi, fornire una traccia risolutiva e chiarire i dubbi che dovessero essere emersi durante lo studio autonomo dello studente.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell’apprendimento viene realizzata con una prova finale complessiva suddivisa in una parte scritta e una orale. La prova scritta consiste nella risoluzione di problemi ed esercizi e domande aperte, e viene considerata superata con un punteggio pari o superiore a 18/30. E’ a disposizione degli studenti materiale didattico con esercizi e problemi della stessa tipologia della prova finale e scaricabile dalla piattaforma Virtuale (https://virtuale.unibo.it/).
La prova orale si può sostenere solo dopo aver superato quella scritta. La prova orale mira a verificare l’acquisizione delle conoscenze previste secondo quanto dettagliato negli obiettivi del corso e si riterrà superata dalla corretta risposta alla maggioranza dei quesiti formulati. Il superamento anche di quest’ultima porta al voto finale, che è una media dei due punteggi. Contribuiscono al voto finale sia il contenuto del modulo istituzionale che quello di laboratorio.
La prova scritta finale può essere sostituita da due prove in itinere (sempre con problemi, esercizi e domande aperte). La media del punteggio ottenuto nelle singole prove costituisce il voto finale scritto.
Per sostenere la prove d'esame previste è necessaria l'iscrizione tramite “Alma esami”, nel rispetto inderogabile delle scadenze indicate.

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 in anticipo agli studenti su Virtuale.

Le attività di laboratorio sono svolte presso i laboratori didattici e prevedono l'assegnazione di una postazione di lavoro (banco chimico) e dotazione individuale di materiale (vetreria) di laboratorio con cui vanno condotte le attività sperimentali.

Sarà nominato un tutor didattico a supporto dell'apprendimento.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Cristina Femoni

Consulta il sito web di Massimiliano Curcio