Ateneo - UPO

Lo scopo del corso è fornire la padronanza delle conoscenze di base nella chimica generale ed inorganica. Inoltre, verranno approfonditi i collegamenti con le varie discipline biologiche, anche con l'uso di esercitazioni numeriche.

Vengono messe a disposizione su D.I.R copie delle diapositive proiettate a lezione e materiale per studio autonomo.Per la parte di Chimica Generale è consigliato un testo a scelta tra i seguenti:-Chang, "Fondamenti di chimica generale", McGraw-Hill;-Kotz, Treichel, Townsend, “Chimica” Edises;-Petrucci et al.: “Chimica generale. Principi ed applicazioni moderne”, Piccin;-Tro: "Chimica: un approccio molecolare", Edises;-Whitten, Davis, Peck, Stanley, Chimica (9 Ed.), Piccin;-Speranza et al., Chimica generale e inorganica, Edi.Ermes.Per le Esercitazioni di Stechiometria è consigliato un testo a scelta tra i seguenti:-Bertini, Luchinat, Mani, Ravera: "Stechiometria", Casa Editrice Ambrosiana;-Breschi, Massagli: "Stechiometria", Edizioni ETS;-Bruschi: "Stechiometria e laboratorio di chimica generale - Eserciziario 2/Ed", Pearson;-Caselli, Rizzato, Tessore, Stechiometria dal testo di M. Freni e A. Sacco, Edises; -Del Zotto, "Esercizi di chimica generale", EdiSES;-Michelin-Lausarot, Vaglio: "Fondamenti di stechiometria", Piccin.

Il corso si propone di fornire un'introduzione alla comprensione dei fenomeni chimici, con particolare attenzione agli aspetti applicativi. Sarà curata particolarmente la conoscenza approfondita del comportamento delle soluzioni acquose e degli equilibri chimici in soluzione allo scopo di acquisire le basi necessarie per affrontare gli altri corsi di chimica nonché lo studio dei sistemi biologici.

Conoscenza di base (scuola secondaria di secondo grado) di matematica e fisica

Lezioni frontali durante le quali verranno introdotti i concetti riportati nel programma. Il corso verrà poi completato da esercitazioni svolte in aula in cui verranno applicati alcuni dei concetti illustrati.

Controllo dell'apprendimento: Discussione in aula degli argomenti trattati nel corso. Durante il corso gli studenti saranno coinvolti nella risoluzione di esercizi numerici in modo da stimolare la preparazione e testare i progressi effettuati.

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-studentidisabili-e-dsa

Le studentesse e gli studenti con disabilità, DSA, BES, una volta preso contatto con lo Staff di Ateneo, possono contattare la/il docente titolare dell'insegnamento in relazione alla declinazione delle modalità di esame, in merito agli aspetti didattici.

L’esame consiste in una prova scritta della durata di 2 ore in cui viene valutata la capacità di applicare le conoscenze acquisite durante il corso. Tale prova consisterà in 6 esercizi e 6 domande a risposta multipla. Gli esercizi potranno riguardare: bilanciamento delle reazioni, proprietà delle soluzioni, proprietà acido-base, strutture di Lewis. Le domande potranno riguardare la struttura elettronica degli atomi, il sistema periodico, il legame chimico, le forze intermolecolari e gli stati fisici della materia, termodinamica e cinetica, acidi e basi, solubilità, elettrochimica. Gli esercizi/domande saranno scelti in modo da coprire tutto il programma, affinché lo studente possa dimostrare di conoscere e di aver compreso almeno i concetti fondamentali attraverso le relative applicazioni. Il livello di difficoltà degli esercizi corrisponde al programma svolto e ai testi di riferimento indicati. Se risolti in modo completo e senza errori, ad ognuno dei sei esercizi verranno attribuiti max 3 punti, mentre ad ognuna delle 6 domande verranno attribuiti max 2 punti (in caso di risposta errata non verrà applicata una penalità). La prova scritta si ritiene superata se la somma dei punteggi non è inferiore a 18 punti (18/30). In sede di esame sarà verificato che la studentessa/lo studente abbia ottenuto la certificazione del corso di "Sicurezza e Salute nei Luoghi di Lavoro - Formazione Generale".

La materia: stati fisici, suddivisione della materia (elementi, composti e miscele) Struttura dell'atomo. Atomi ed isotopi. Composti e rappresentazioni molecolari (legge delle proporzioni definite e legge delle proporzioni multiple). Peso atomico e peso molecolare. Definizione di uma. Numero di Avogadro e concetto di mole. La reazione chimica (numero di ossidazione, bilanciamento delle reazioni non redox e redox). La descrizione quantomeccanica dell'atomo (concetto di orbitale, numeri quantici, principio dell'Aufbau). Tavola periodica e corrispondenza con la struttura elettronica degli elementi. Proprietà periodiche. Il legame chimico: regola dell'ottetto, legame ionico, legame covalente secondo la teoria valence bond. Orbitali ibridi. Concetto di risonanza. Ordine e distanze di legame, legami multipli. Elettronegatività, polarità del legame e polarità delle molecole. Forze intermolecolari (ione-dipolo, dipolo-dipolo, legame a idrogeno, dipoli indotti, forze di dispersione). Stati di aggregazione della materia. Gas: definizioni e leggi dei gas perfetti. Stato liquido e stato solido. I cambiamenti di stato (diagrammi di stato). Soluzioni: concentrazioni e proprietà colligative. Termodinamica: definizioni, principi della termodinamica, entalpia, entropia, energia libera. Cinetica chimica: definizioni e leggi cinetiche integrate (ordine zero, 1 e 2), energia di attivazione e controllo della velocità di una reazione (equazione di Arrhenius), catalizzatori. Equilibrio chimico: legge di azione di massa e principio di Le Chatelier, influenza dei parametri sperimentali sull'equilibrio. Equilibri in soluzione acquosa, equilibrio di autoprotonazione dell'acqua e pH, concetto acido-base, acidi e basi forti e deboli (classificazione e forza, struttura degli acidi più importanti contenenti azoto, fosforo, zolfo e alogeni), idrolisi, soluzioni tampone. Equilibri di solubilità: definizioni ed applicazioni. Elettrochimica: potenziali standard, equazione di Nernst, pile e celle elettrolitiche, la corrosione. Suddivisione degli elementi dei gruppi principali in metalli, semi-metalli e non metalli. Proprietà principali di tali raggruppamenti. Esercizi di stechiometria relativi agli argomenti sopraccitati. Nozioni di sicurezza in laboratorio. Durante lo svolgimento delle lezioni, quando se ne incontrerà l'opportunità, si focalizzerà l'attenzione sulle tematiche di genere.

Conoscenza e comprensione: conoscenze teoriche e operative con riferimento alle leggi fondamentali della chimica (moli, reazioni, legami e struttura molecolare, stati della materia, soluzioni, equilibri, pH delle soluzioni, termodinamica, cinetica, elettrochimica); acquisizione di un vocabolario di termini chimici per saper esporre argomenti chimico-scientifici in maniera precisa, concisa e chiara; acquisizione di conoscenze sulla sicurezza nei luoghi di lavoro. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: capacità di applicare la teoria per il riconoscimento e l'assegnazione dei nomi dei composti chimici inorganici più comuni, per il bilanciamento di reazioni chimiche, per l'esecuzione di calcoli stechiometrici, la risoluzione di problemi sui gas, sulle soluzioni, sulle proprietà acido-base delle sostanze e sull'elettrochimica; capacità di correlare la struttura chimica alle proprietà fisiche e alla reattività dei composti. Autonomia di giudizio: capacità di interpretare e razionalizzare le reazioni chimiche da un punto di vista critico e non mnemonico, utilizzando un approccio metodologico scientifico da applicare ai successivi studi nell'ambito degli altri campi della chimica e della biologia. Abilità comunicative: capacità di utilizzare un appropriato linguaggio scientifico durante il controllo dell’apprendimento in aula. Capacità di apprendimento: Capacità di utilizzare il materiale didattico per uno studio critico e ragionato; capacità di approfondire autonomamente un argomento a partire dal materiale fornito dal docente.