Obiettivi formativi
Il corso di Chimica si propone: <br />
- di fornire una chiave di lettura chimica per la comprensione dei fenomeni naturali; <br />
- di introdurre le nozioni fondamentali per lo studio della materia in relazione alla sua composizione, struttura, reattività, proprietà. <br />
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Il corso si articola in parti di carattere fondamentale ed altre di aspetto applicativo con particolare riferimento a problemi ambientali.
Prerequisiti
Nessuna conoscenza specifica di chimica.
Contenuti dell'insegnamento
Cenni sui fondamenti della teoria atomica della materia. Sostanze, elementi, composti. Massa atomica, molecolare e isotopica. Numero di ossidazione. Nomenclatura chimica inorganica. Mole. Reazioni chimiche. Stechiometria chimica. <br />
Struttura atomica della materia <br />
Introduzione alla meccanica quantistica. Modello atomico di Bohr e suoi sviluppi. Orbitali atomici. Configurazione elettronica degli elementi. Tavola periodica e proprietà periodiche degli elementi. <br />
Legame chimico <br />
Modelli di legame ionico e covalente. Simbolismo di Lewis, formule di struttura. Orbitali ibridi. Metodo VSEPR, previsione della geometria molecolare. Elettronegatività di Pauling. Interazioni intermolecolari deboli. <br />
Stato gassoso <br />
Cenni di teoria cinetica dei gas. Proprietà e leggi dei gas ideali e dei gas reali. Velocità delle molecole gassose e temperatura. Distribuzione delle velocità molecolari: legge di Maxwell-Boltzmann. <br />
Stato solido <br />
Simmetria dei cristalli. Classi e sistemi cristallografici. Correlazione fra proprietà e struttura dei cristalli ionici, covalenti, molecolari, metallici. Polimorfismo, isomorfismo. <br />
Stato liquido <br />
Proprietà dello stato liquido. Tensione di vapore e temperatura. Proprietà e composizione delle soluzioni. Modi di esprimere le concentrazioni. Legge di Raoult e deviazioni. Proprietà collegative. <br />
Termochimica e termodinamica chimica <br />
I principi della termodinamica. Energetica dei sistemi chimici. Entalpia, entropia ed energia libera di Gibbs. <br />
Equilibrio chimico <br />
Sistemi omogenei. Legge di azione delle masse. Costante d'equilibrio. Sistemi eterogenei. Regola delle fasi. Diagrammi di stato di sistemi a un componente. <br />
Equilibri di scambio protonico. <br />
Natura degli acidi e delle basi. Correlazione tra struttura e proprietà acido-base. Ionizzazione dell'acqua. pH. Indicatori di pH. Idrolisi. Anfoterismo. Soluzioni tampone. Solubilità dei sali, prodotto di solubilità. <br />
Equilibri di scambio elettronico <br />
Celle galvaniche, celle elettrolitiche, accumulatori. Potenziali standard di riduzione. Legge di Nerst. Leggi di Faraday. Applicazioni della serie elettrochimica degli elementi. <br />
Cinetica chimica <br />
Velocità di reazione. Ordine delle reazioni. Meccanismi di reazione. Teoria delle collisioni molecolari. Stato di transizione. Reazioni fotochimiche. Catalizzatori e inibitori.
Programma esteso
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Bibliografia
Kotz, Treichel - Chimica, SES <br />
Malatesta, Cenini - Principi di chimica generale, C.E. Ambrosiana <br />
Atkins, Jones - Chimica Generale, Zanichelli <br />
Zanello, Mangani, Valensin - Le basi della chimica, C.E. Ambrosiana <br />
Manotti-Lanfredi, Tiripicchio - Fondamenti di chimica, C.E. Ambrosiana
Metodi didattici
<p>Lezioni tradizionali ed esercizi. Esame orale.</p>
Modalità verifica apprendimento
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Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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