00130 - CHIMICA GENERALE ED INORGANICA

Conoscenze e abilità da conseguire

A conclusione dell'insegnamento lo studente possiede le conoscenze di base della struttura della materia e dei principi termodinamici e cinetici che regolano la sua trasformazione. È in grado di comprendere dal punto di vista molecolare le reazioni chimiche che avvengono nella biosfera ambientale, ed analizzare criticamente le informazioni che riguardano l'ecosfera agro-ambientale.

Contenuti

Strutturistica chimica Struttura dell'atomo, energia, radiazione elettromagnetica, dualismo onda-particella, quanti e fotoni, principio di indeterminazione, funzioni d'onda, livelli energetici dell'atomo, modelli atomici, numeri quantici, modello di Bohr dell'atomo di idrogeno, struttura elettronica degli atomi polielettronici, configurazioni elettroniche, tavola periodica e proprietà periodiche. Il legame chimico, teoria del legame di valenza, legame covalente, formalismo di Lewis, coppie elettroniche di legame e di non legame, risonanza, carica formale, ordine di legame. regola dell'ottetto, molecole radicaliche, dipolo elettrico molecolare, legame covalente polare, elettronegatività, lunghezza ed energia di legame, polarizzabilità, struttura delle molecole, modello VSEPR, ibridizzazione degli orbitali atomici. Legame ionico e reticoli cristallini. Natura elettrostatica delle forze di interazione intermolecolare, proprietà dei liquidi e dei solidi, legame a idrogeno e struttura dell'acqua. Proprietà dei gas, gas ideali e reali. Reazioni chimiche Termodinamica chimica, sistema termodinamico, stato termodinamico, energia interna, lavoro, calore, capacità termica, temperatura, entalpia di reazione, entropia, spontaneità di una reazione, e energia libera. Equilibrio chimico, costante di equilibrio, passaggi di stato gas-liquido-solido, diagrammi di stato, solubilità di solidi, liquidi e gas nei liquidi, proprietà colligative. Equilibri in fase gassosa, principio di Le Chatelier. Equilibri in fase acquosa. Acidi e basi, autoprotolisi dell'acqua, coppia coniugata acido-base, pH, pOH, scala di acidità, acidi e basi deboli e forti, pH di soluzioni di acidi e basi forti e deboli, acidi poliprotici, soluzioni tampone, titolazioni acido/base. Equilibri eterogenei e solubilità, effetto dello ione a comune. Reazioni di ossidoriduzione, semireazione redox, bilanciamento delle reazioni di ossidoriduzione, celle galvaniche, potenziale di cella, equazione di Nernst. Cinetica chimica, velocità di reazione, legge cinetica, ordine di reazione, tempo di dimezzamento, energia di attivazione, legge di Arrhenius, catalisi.

Testi/Bibliografia

Atkins, Jones "PRINCIPI DI CHIMICA", Casa Editrice Zanichelli, Bologna

Bertini, Luchinat, Mani "CHIMICA" Casa Editrice CEA

Metodi didattici

Le lezioni si svolgeranno utilizzando proiezioni, guidate da un PC, di diapositive e filmati, oltre ad animazioni da programmi di calcolo e visualizzazione di molecole e materiali. Si svolgeranno esercitazioni in aula allo scopo di familiarizzare lo studente con la risoluzione di problemi ed esercizi numerici

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame di Chimica Generale ed Inorganica si svolge contestualmente all'esame di Chimica Organica in modo da dare unicità logica e pedagogica al corso integrat. L'esame comprende due prove: scritta e orale. La prova scritta consiste di domande teoriche e problemi numerici da risolvere. Si può accedere alla prova orale anche se la prova scritta non è stata superata con sufficienza, ma il risultato della prova scritta verrà in ogni caso considerato per il voto finale. Non sono previste prove parziali.

Strumenti a supporto della didattica

Il materiale multimediale utilizzato durante le lezioni verrà reso disponibile agli studenti tramite download del materiale stesso dal sito web del docente

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Stefano Luciano Ciurli