Ateneo - UPO

Il corso fornisce i concetti di base della chimica generale ed inorganica: proprietà, composizione e struttura della materia, equilibrio chimico, termodinamica, elettrochimica.

Le diapositive del corso (files pdf) sono disponibili sulla piattaforma DIR.
Testi consigliati:
Kotz, Treichel, Townsend, Treichel, Chimica,
Edises, VII Ed., 2021
Brown, Lemay, Bursten, Murphy, Woodward, Stoltzfus, Fondamenti di Chimica. Edises, IV Ed., 2018
Atkins, Jones, Laverman, Principi di Chimica, Zanichelli, edizione italiana, 2018
Silberberg, Amateis, Licoccia, CHIMICA, Quarta Edizione, Mc Graw Hill, 2019.

Presentare chiaramente i principi fondamentali della Chimica. Fornire solide basi per comprendere gli eventi chimici a livello molecolare. Introdurre gli studenti all’uso del concetto struttura-proprietà. Abilità: introdurre gli studenti all’uso del concetto struttura-proprietà ed all’interpretazione molecolare dei fenomeni chimici. Il corso ha anche lo scopo di sviluppare il senso critico che permette allo studente di trarre conclusioni su questioni attinenti agli argomenti trattati. Abilità comunicative: lo studente verrà guidato all’uso di un lessico scientifico appropriato e una capacità espositiva adeguata degli argomenti trattati nel corso.

Non sono richiesti particolari prerequisiti al di là di quelli richiesti dal test delle competenze iniziali, in particolare in riferimento alle competenze di matematica di base.

Lezioni frontali, presentazioni powerpoint ed esercitazioni guidate con relativa discussione collegiale in aula. Gli studenti saranno inoltre incoraggiati a svolgere lavoro autonomo al di fuori degli orari di lezione durante l’intera durata del corso in modo da favorire la massima fruizione dello stesso. In particolare verranno proposti problemi da risolversi individualmente (o in gruppo), che verranno successivamente trattati in aula.

Gli studenti saranno coinvolti direttamente (singolarmente e collegialmente) nella discussione di quesiti e nella risoluzione di esercizi numerici in modo da stimolare la preparazione, testare regolarmente i progressi effettuati e incentivare le capacità comunicative attraverso l’uso di in lessico adeguato

L’esame consiste in una prova scritta della durata massima di 3 ore e prevede 5-8 quesiti a risposta aperta, risposta semi-aperta o di risoluzione numerica (stechiometria)/grafica (struttura molecolare) ai quali viene assegnato un punteggio variabile (1-5 punti) in base alla complessità. Il punteggio massimo totale è di 30 punti. La lode potrà essere assegnata qualora i contenuti delle risposte superino quanto richiesto o siano di qualità degna di distinzione. L’esame è superato con un punteggio di 18/30. Con un punteggio di almeno 15/30 si può richiedere, entro due giorni dalla pubblicazione degli esiti, di sostenere una prova orale integrativa che potrà equivalere fino a un massimo di 3 punti da sommarsi alla votazione dello scritto.
La valutazione del test e la relativa assegnazione del punteggio saranno primariamente basate sulla capacità dello studente di saper comprendere il quesito, saper identificare le variabili incognite del problema, saper impostare una risposta logica, rigorosa e pertinente (domande aperte e semi-aperte) o una strategia di risoluzione razionale e giustificata (quesiti numerici/grafici) e utilizzare il linguaggio e la simbologia chimica in modo appropriato e rigoroso. L’intero programma del corso potrà essere oggetto di esame.

La materia: miscugli omogenei ed eterogenei, metodi di separazione dei miscugli. Elementi, composti e formule chimiche. Nomenclatura dei composti. Le leggi fondamentali della chimica. La costante di Avogadro e il concetto di mole. Nucleo, isotopi e radioattività. La teoria atomica. Il sistema periodico e le proprietà periodiche degli elementi. Concetti fondamentali sul legame chimico: teoria di Lewis e geometria delle molecole mediante il modello VSEPR. Teorie del legame covalente. Legame ionico e metallico. Le forze intermolecolari, gli stati della materia e le loro proprietà principali. I solidi ionici, metallici e i solidi molecolari. Le proprietà dei gas. Le soluzioni e le loro proprietà: solubilità, tensione di vapore, pressione osmotica. Le reazioni chimiche e l’equazione chimica:bilanciamento di una reazione. Fondamenti di termodinamica chimica: entalpia, entropia ed energia libera. I principi dell’equilibrio chimico; la costante di equilibrio e il suo significato;
principio di Le Chatelier e sua applicazione. Acidi e basi: teoria di Arrhenius, Lewis e Brønsted-Lowry. Equilibri acido-base. Soluzioni tampone.
Equilibri eterogenei. Principi di elettrochimica: le reazioni redox e gli stati di ossidazione; i potenziali standard di riduzione e la serie elettrochimica. Pila di Daniell.
Principali inquinanti chimici semplici, piogge acide, tossicità dei metalli.

Conoscenze e competenze: raggiungere solide conoscenze teoriche dei concetti fondamentali della chimica (moli, reazioni, stati della materia, legami e struttura molecolare, equilibri, acidi e basi, termodinamica, elettrochimica) e saperle applicare nella risoluzione di quesiti. Saper interpretare i fenomeni chimici a livello macroscopico e microscopico. Saper riconoscere e assegnare il nome dei composti chimici inorganici più comuni; saper bilanciare le reazioni chimiche; saper correlare la struttura chimica alle proprietà fisiche e alla reattività dei composti. Acquisire la capacità di interpretare e razionalizzare le reazioni chimiche da un punto di vista critico e non mnemonico, utilizzando un approccio metodologico scientifico che consenta la risoluzione individuale di problemi di tipo chimico. Abilità comunicative: capacità di utilizzare un appropriato linguaggio scientifico e di esporre gli argomenti scientifici in maniera precisa, concisa e chiara; abilità di relazionare sul lavoro svolto (e più in generale su argomenti chimico-scientifici) in maniera precisa, concisa e chiara.