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 sopracitati.
The matter: physical states, definition of matter (elements, compounds and mixtures). The atomic structure. Atoms and isotopes. Compounds and molecular representations (the laws of definite proportions and of multiple proportions). Atomic and molecular weights. Definition of a.m.u. Avogadro's Number and the concept of mole. Chemical reactions (oxidation numbers, balance of redox and non-redox reactions). The quanto-mechanical description of the atom (orbital concept, quantum numbers, the Aufbau principle). The Periodic Table and its correspondence with the electronic structure of elements. Periodic properties. The chemical bond: the octet rule, ionic bonds, covalent bonds in the theory of valence bond. Hybrid orbitals. The concept of resonance. Bond order and bond lengths, multiple bonds. Electronegativity, polarity of bonds and molecules. Intermolecular forces (ion-dipole, dipole-dipole, hydrogen bonds, induced dipoles, dispersion forces). The aggregation states of matter. Gas: definition and the law of perfect gases. Liquid and solid states. State changes (state diagrams). Solutions: concentrations and colligative properties. Thermodynamics: definitions, the principles of thermodynamics, enthalpy, entropy, free energy. Chemical kinetics: definitions and integrated kinetic laws (zero order, 1st and 2nd order), activation energy and the control of a reaction rate (Arrhenius' law), catalysts. Chemical reactions: the law of the action of masses and Le Chatelier principle, influence of experimental parameters on the chemical constants. Reactions in aqueous solutions. Autoprotonation of water and the pH, acid-base concepts, strong and weak acids and bases (classification and their strength, the structure of most important acids containing N, P, S and halogen elements), hydrolysis, buffer solutions. Products of solubility: definition and applications. Electrochemistry: standard potentials and Nernst's equation, galvanic and electrolitic cells, corrosion. Descriptive Chemistry: metals, semimetals and non-metals. Principal properties of these groups. Stoichiometry exercises related to these issues.
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