Ateneo - UPO

Lo scopo del corso è fornire allo studente 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. Per la parte di Chimica Generale è consigliato un testo a scelta tra i seguenti:
-Kotz, Treichel, Townsend, “Chimica” Edises;
-Schiavello, Palmisano “Elementi di Chimica” Edises;
-Masterton, Hurley: "Chimica: Principi e Reazioni", Piccin;
-Tro: "Chimica: un approccio molecolare", Edises;
-Whitten, Davis, Peck, Stanley, Chimica (9 Ed.), Piccin.
Per le Esercitazioni di Stechiometria è consigliato un testo a scelta tra i seguenti:
-Giannoccaro, Doronzo: elementi di Stechiometria, EdiSES;
-Del Zotto: Esercizi di Chimica Generale, Edises;
-Breschi, Massagli: "Stechiometria", Edizioni ETS;
-Michelin-Lausarot, Vaglio: "Fondamenti di stechiometria", Piccin;
-Uguzzoli: "Come risolvere i problemi di chimica", Casa Editrice Ambrosiana

Il corso si propone di fornire agli studenti una 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.

Nessuno

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.

L’esame dell’intero corso consiste in una prova scritta della durata di 2 ore. Tale prova consisterà in 6 domande di teoria (ogni risposta corretta sarà valutata max 2/30) e 6 esercizi numerici di stechiometria (ogni esercizio corretto sarà valutato max 3/30). Per il superamento dell'esame la somma dei punteggi dovrà essere almeno 18/30.

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.

Conoscenza degli aspetti costitutivi della materia a livello elementare e compositivo, padronanza delle leggi chimiche alla base della formazione, geometria, stabilità e reattività di composti. Conoscenza degli aspetti che correlano la struttura a livello atomico e molecolare con lo stato fisico e sue trasformazioni. Capacità di determinare gli aspetti fondamentali della chimica in soluzione acquosa (concentrazione, proprietà colligative, pH). Conoscenza degli aspetti principali dell'equilibrio e delle variabili termodinamiche alla base degli aspetti energetici e della spontaneità delle reazioni, e della velocità delle reazioni chimiche. Padronanza degli aspetti di stechiometria inerenti il calcolo delle relazioni ponderali nelle reazioni e del pH di soluzioni acide e basiche forti e deboli, dell'idrolisi salina e delle soluzioni tampone.