Ateneo - UPO

1. Ripasso del Sistema Internazionale delle unità di misura. L’atomo: particelle subatomiche (protoni, neutroni ed elettroni), numero atomico e numero di massa. Dimensioni dell’atomo: l’angstrom, massa atomica relativa e unità di massa atomica. La mole e il numero di Avogadro. Gli isotopi: definizione, proprietà e massa atomica. Gli ioni.
2. Cenni ai principali modelli atomici: il modello di Thomson, il modello di Rutherford, il modello di Bohr e l’attuale modello atomico.
3. Numeri quantici, configurazione elettronica e strutture di Lewis.
4. La tavola periodica degli elementi: storia, struttura e caratteristiche. Periodicità delle proprietà degli elementi e determinazione del numero di ossidazione.
5. Ripasso dei concetti fondamentali relativi alla materia, alla massa e al peso. Sostanze pure (elementi e composti) e allotropi. Classificazione degli elementi: metalli, non metalli, semimetalli e gas nobili. Composti molecolari e rappresentazione delle molecole. Composti ionici: formule empiriche e nomenclatura di cationi, anioni e ioni poliatomici. Miscele omogenee ed eterogenee.
6. Le soluzioni: caratteristiche e principali unità di misura della concentrazione. Teoria ed esercizi su molarità, molalità, percentuale in massa (% m/m o peso%), percentuale in volume (% v/v), percentuale massa-volume (% m/v), parti per milione (ppm) e diluizioni.
7. Le reazioni chimiche: caratteristiche e legge delle proporzioni definite (legge di Proust). Stechiometria e bilanciamento delle reazioni chimiche. Reazioni di ossidoriduzione (redox): caratteristiche e bilanciamento.
8. Acidi e basi: teoria di Arrhenius e teoria di Brønsted-Lowry. Acidi e basi coniugati. Elettroliti anfoteri. La costante di ionizzazione Ka, la forza di acidi e basi e le costanti di ionizzazione. Il prodotto ionico dell’acqua. Il pH e il pOH. Calcolo del pH di acidi monoprotici e di basi forti.
9. Le soluzioni tampone: calcolo del pH di una soluzione tampone ed equazione di Henderson-Hasselbalch. Il sistema tampone del sangue.
10. Formule e nomenclatura dei composti chimici: nomenclatura sistematica e tradizionale.

Il materiale didattico necessario per lo studio sarà condiviso durante le lezioni e sarà disponibile anche sulla pagina del corso sulla piattaforma DIR.

Il corso si propone di fornire alle studentesse e agli studenti le conoscenze di base della chimica generale e della chimica di laboratorio, con particolare attenzione ai concetti fondamentali relativi alla struttura della materia, alle proprietà degli elementi e dei composti, alle reazioni chimiche e ai principi di stechiometria. L’obiettivo è sviluppare la capacità di interpretare fenomeni chimici, di risolvere semplici problemi quantitativi e di utilizzare correttamente la terminologia chimica, preparando gli studenti alle discipline scientifiche di base e applicate.

Per affrontare il corso è utile possedere conoscenze di base di matematica e fisica a livello di scuola secondaria superiore, in particolare: nozioni elementari di algebra e proporzioni; concetto di grandezze fisiche e unità di misura; nozioni di massa, peso e densità.

Lezioni frontali con supporto multimediale. Esercitazioni guidate in aula su problemi in argomenti come stechiometria, calcolo delle concentrazioni, bilanciamento delle reazioni e pH.

Le copie in formato PDF delle diapositive proiettate a lezione, il materiale di approfondimento e tutte le informazioni relative al corso e alle modalità di svolgimento dell'esame saranno rese disponibili sulla piattaforma DIR (https://www.dir.uniupo.it/).
Le studentesse e gli studenti con disabilità o con Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA) o con Bisogni Educativi Speciali (BES) possono richiedere servizi e strumenti specifici a loro dedicati rivolgendosi allo Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti e consultando la pagina dedicata del sito di Ateneo: https://uniupo.it/it/servizi/servizi- studentesse-e-studenti-condizione-di-disabilità-e-dsa. Gli/Le studenti/esse con disabilità, DSA, BES, una volta preso contatto con lo Staff di Ateneo, possono contattare il/la docente titolare dell'insegnamento in relazione alla declinazione delle modalità di esame ed in merito agli aspetti didattici.

Prova scritta con esercizi numerici (stechiometria, soluzioni, pH, bilanciamento di reazioni) e domande a completamento e a risposta aperta sui concetti teorici

1. Ripasso del Sistema Internazionale delle unità di misura. L’atomo: particelle subatomiche (protoni, neutroni ed elettroni), numero atomico e numero di massa. Dimensioni dell’atomo: l’angstrom, massa atomica relativa e unità di massa atomica. La mole e il numero di Avogadro. Gli isotopi: definizione, proprietà e massa atomica. Gli ioni.
2. Cenni ai principali modelli atomici: il modello di Thomson, il modello di Rutherford, il modello di Bohr e l’attuale modello atomico.
3. Numeri quantici, configurazione elettronica e strutture di Lewis.
4. La tavola periodica degli elementi: storia, struttura e caratteristiche. Periodicità delle proprietà degli elementi e determinazione del numero di ossidazione.
5. Ripasso dei concetti fondamentali relativi alla materia, alla massa e al peso. Sostanze pure (elementi e composti) e allotropi. Classificazione degli elementi: metalli, non metalli, semimetalli e gas nobili. Composti molecolari e rappresentazione delle molecole. Composti ionici: formule empiriche e nomenclatura di cationi, anioni e ioni poliatomici. Miscele omogenee ed eterogenee.
6. Le soluzioni: caratteristiche e principali unità di misura della concentrazione. Teoria ed esercizi su molarità, molalità, percentuale in massa (% m/m o peso%), percentuale in volume (% v/v), percentuale massa-volume (% m/v), parti per milione (ppm) e diluizioni.
7. Le reazioni chimiche: caratteristiche e legge delle proporzioni definite (legge di Proust). Stechiometria e bilanciamento delle reazioni chimiche. Reazioni di ossidoriduzione (redox): caratteristiche e bilanciamento.
8. Acidi e basi: teoria di Arrhenius e teoria di Brønsted-Lowry. Acidi e basi coniugati. Elettroliti anfoteri. La costante di ionizzazione Ka, la forza di acidi e basi e le costanti di ionizzazione. Il prodotto ionico dell’acqua. Il pH e il pOH. Calcolo del pH di acidi monoprotici e di basi forti.
9. Le soluzioni tampone: calcolo del pH di una soluzione tampone ed equazione di Henderson-Hasselbalch. Il sistema tampone del sangue.
10. Formule e nomenclatura dei composti chimici: nomenclatura sistematica e tradizionale.

Al termine del corso gli stuedenti e le studentesse saranno in grado di: descrivere la struttura atomica e molecolare della materia; interpretare i modelli atomici e spiegare la periodicità delle proprietà degli elementi; applicare correttamente i concetti di mole, massa molare, concentrazione e stechiometria; riconoscere e classificare reazioni chimiche, bilanciarle e calcolarne i rapporti quantitativi; comprendere i concetti di acidità, basicità e tamponi, con calcolo del pH in diversi contesti; utilizzare la nomenclatura chimica sistematica e tradizionale; comunicare i concetti chimici in maniera chiara e rigorosa, sia in forma scritta che orale.