65931 - CHIMICA GENERALE ED INORGANICA

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente possiede una conoscenza qualitativa ma rigorosa dei principi interpretativi della chimica generale e inorganica. In particolare, è in grado di: - comprendere e descrivere la composizione, struttura e reattività delle molecole; - usare la legge periodica come base di razionalizzazione della varietà e complessità dei fenomeni chimici; - svolgere semplici manipolazioni di laboratorio. Lo studente ha inoltre conoscenza degli elementi chimici di maggiore diffusione nell'ambiente, con particolare attenzione alla loro rilevanza in processi naturali e industriali.

Contenuti

Prerequisiti. 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.

Introduzione. Proprietà della materia. Grandezze chimiche e fisiche fondamentali e derivate. Stati di aggregazione. Sostanze pure e miscele.

L'atomo. Leggi fondamentali delle combinazioni chimiche. Modelli atomici. Particelle subatomiche. Isotopi. Massa atomica. Costante di Avogadro. Concetto di mole. Dualismo onda-particella; funzione d’onda e numeri quantici, orbitali atomici, configurazioni elettroniche.

Il sistema periodico. La Tavola Periodica e le proprietà periodiche degli elementi. Dimensioni atomiche, energia di ionizzazione, affinità elettronica.

Composti inorganici e nomenclatura. Numeri di ossidazione. Composti chimici. Composizione percentuale e formula minima. Nomenclatura dei composti inorganici.

Stechiometria. Reazioni ed equazioni chimiche. Bilanciamento delle reazioni. Reazioni in soluzione. Molarità e altre espressioni della concentrazione. Diluizioni. Reazioni acido-base. Reazioni di ossido-riduzione. Bilanciamento delle reazioni di ossidoriduzione e dismutazione con il metodo delle semireazioni. Reazioni di combustione. Titolazioni. Reagente limitante. Resa di reazione.

Il legame chimico. Elettronegativita'. Caratteristiche dei composti in base al tipo di legame. Il legame ionico: energia reticolare, ciclo di Born-Haber. Il legame covalente puro, polare, dativo: la regola dell'ottetto e le strutture di Lewis, legami multipli, delocalizzazione degli elettroni e risonanza, cariche formali, geometria del legame, il modello VSEPR, orbitali ibridi. Il legame metallico. Forze intermolecolari. Il legame a idrogeno.

Lo stato gassoso. Leggi dei gas ed equazione di stato dei gas ideali. Miscele di gas. Gas ideali e gas reali.

Lo stato solido. Proprieta' dei solidi. Strutture cristalline. Impaccamento compatto. Solidi metallici, ionici, covalenti e molecolari. Allotropia. Polimorfismo e isomorfismo.

Equilibrio chimico. Processo di Haber. Legge di azione di massa. Espressioni delle costanti di equilibrio. Relazione tra Kp e Kc. Quoziente di reazione. Principio di Le Chatelier. Equilibri omogenei ed eterogenei.

Equilibri in soluzione. Dissociazione dell'acqua. Prodotto ionico dell’acqua e pH. Definizioni di acido e base. Forza degli acidi e delle basi. Calcolo del pH di una soluzione acquosa di un acido o una base debole. Acidi poliprotici. Composti anfoteri. Indicatori di pH. Equilibri di idrolisi salina. Soluzioni tampone. Solubilità e prodotto di solubilità. Effetto dello ione comune. Titolazioni acido-base.

Cambiamenti di stato. Passaggi di stato. Curve di riscaldamento e raffreddamento. Diagrammi di stato di sostanze pure: curve di equilibrio, punto triplo, punto critico.

Lo stato liquido. Stato liquido e tensione di vapore. Proprietà colligative. Osmosi.

Elementi di chimica inorganica. Caratteristiche degli elementi in relazione alla loro posizione nella Tavola periodica. Proprietà chimiche di alcuni elementi e composti di particolare rilevanza ambientale.

Testi/Bibliografia

Gli argomenti trattati possono essere trovati in qualunque testo universitario recente di Chimica generale. In particolare

- Palmisano, Schiavello "ELEMENTI DI CHIMICA", EDISES

- Petrucci, Herring, Madura, Bissonnette "CHIMICA GENERALE, Principi ed applicazioni moderne”, Ed. PICCIN

- Del Zotto "Esercizi di Chimica Generale" - EDISES

Viene fornito materiale didattico reperibile tramite username e password presso IOL Insegnamenti online - Supporto online alla didattica. https://iol.unibo.it/- Università di Bologna. Questo NON sostituisce l'utilizzo di un libro di testo.

Metodi didattici

L’insegnamento si compone di 8CFU di cui 6CFU di lezioni frontali, 1CFU di esercitazioni numeriche ed 1CFU di esercitazioni pratiche in laboratorio.

Esercitazioni numeriche ed esperimenti di laboratorio sono utili per lo sviluppo di abilità applicative e pratiche che seguono le competenze teoriche acquisite durante le lezioni frontali.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'accertamento delle conoscenze prevede una prova scritta costituita 10 da esercizi numerici inerenti il programma del corso, da svolgere in 3 ore. Il superamento della prova scritta avviene con voto superiore o uguale a 18/30 e consente l'accesso ad un colloquio orale in cui sarà accertato il livello di approfondimento della materia conseguito dallo studente. L'esame orale partirà dalla discussione degli esercizi non svolti o svolti in modo non corretto durante la prova scritta. Sarà chiesto di disegnare la struttura di Lewis di un composto inorganico semplice, discutendone geometria ed ibridazione.

E' previsto lo svolgimento di 2 prove scritte parziali in itinere, ciascuna con 5 esercizi, solo per gli studenti iscritti al corrente Anno Accademico. Il superamento della prima prova con almeno 18/30 consente l'accesso alla seconda prova. Il voto di ammissione alla prova orale sarà la media dei due voti delle prove in itinere che dovrà risultare uguale o superiore a 18/30.

Il voto finale non corrisponde alla media matematica del voto delle prove scritte e orali, ma è principalmente influenzato dallo svolgimento della prova orale 

NB: alle prove scritte gli studenti si dovranno presentare muniti di un documento di identità. Sono ammesse solo penna, tavola periodica degli elementi e calcolatrice scientifica. Non è consentito l'uso di libri di testo, appunti, dispense.

Elementi di giudizio utilizzati per l’attribuzione del voto

Prova scritta: sarà valutata la capacità di risolvere correttamente esercizi di stechiometria e rielaborare i concetti acquisiti in aula nell’ambito del Corso di Chimica Generale, 'uso corretto delle unità di misura, l’attenzione all’ordine di grandezza dei risultati e la dimostrazione di un approccio logico e formalmente corretto allo svolgimento degli esercizi.

Prova orale: sarà valutata la capacità di correggere e/o discutere criticamente la prova scritta, partendo dagli esercizi non risolti o risolti male. Particolare attenzione verrà data all’ ordine espositivo e alla correttezza formale. Sintesi, chiarezza e coerenza sono ulteriori elementi presi in considerazione per la valutazione dell’orale.

Tutte le valutazioni sia positive che negative sono accompagnate da commenti forniti dai docenti al fine dell'accettabilità del voto da parte dello studente

Studenti/sse con DSA o disabilità temporanee o permanenti: si raccomanda di contattare per tempo l’ufficio di Ateneo responsabile (https://site.unibo.it/studenti-con-disabilita-e-dsa/it): sarà sua cura proporre agli/lle studenti/sse interessati/e eventuali adattamenti, che dovranno comunque essere sottoposti, con un anticipo di 15 giorni, all’approvazione del/della docente, che ne valuterà l'opportunità anche in relazione agli obiettivi formativi dell'insegnamento”.

Strumenti a supporto della didattica

Lavagna e videoproiettore. Attività di laboratorio chimico.

Lezioni in aula integrate da esercitazioni numeriche sugli argomenti svolti e esperienze pratiche in laboratorio.

Link ad altre eventuali informazioni

https://iol.unibo.it/

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Francesca Soavi