Obiettivi formativi
fornire agli studenti del primo anno i concetti basilari della chimica generale
Contenuti dell'insegnamento
<p>Programma</p>
<p>1) Materia ed energia. Chimica e biologia. Descrizione della materia. Energia. Struttura atomica della materia. Introduzione alla struttura atomica e molecolare.Scoperta e proprietà dell'elettrone. Radiazione elettromagnetiche. Natura dualistica della luce. Il nucleo atomico. Isotopi.. Teoria di Bohr. Principio di indeterminazione. <br />
2) La legge di periodicità. Distribuzione degli elettroni negli atomi. Teoria quantistica. Interpretazione degli spettri atomici.Teoria quantomeccanica. Orbitali atomici. La legge di periodicità. La tavola periodica degli elementi. Proprietà periodiche. <br />
3) Il legame chimico. Legame ionico puro o eteropolare. Legame covalente. Molecole biatomiche omonucleari. Legami multipli.Orbitali molecolari localizzati. Stereochimica e ibridizzazione. Momenti dipolari. Il metodo del legame di valenza. Il metodo dell'orbitale molecolare. Risonanza e delocalizzazione. Il legame metallico. Il legame di idrogeno. Interazioni di van der Waals. <br />
4) Stati di aggregazione della materia. Considerazioni generali sulla struttura della materia. Equazione di stato del gas perfetto.Zero assoluto e scala della temperatura assoluta. Legge delle pressioni parziali. Teoria cinetica dei gas. Legge della diffusione gassosa. Cambiamenti di stato. Evaporazione e tensione di vapore saturo. Ebollizione. Cenni di diagrammi di stato o di fase.Regola delle fasi. Sistemi binari formati da liquidi miscibili in tutti i rapporti. Distillazione frazionata. Considerazioni generali sulla struttura dei cristalli. Elementi di simmetria. Impiego dei raggi X nell'analisi delle strutture cristalline. Diffrazione dei raggi X da parte dei cristalli. Cristalli ionici, covalenti e molecolari. Cristalli metallici e legame metallico. Energia reticolare. <br />
5) Le soluzioni e le loro proprietà. Solubilità. Dipendenza della solubilità dalla pressione e dalla temperatura. Soluzioni ideali e reali. Legge di Raoult. Tensione di vapore delle soluzioni. Concentrazione di una soluzione. Proprietà collegative delle soluzioni.Osmosi. <br />
6) Equilibrio chimico. Equilibri in fase gassosa. Cinetica ed equilibrio. Equilibrio chimico eterogeneo. Regola delle fasi.Equilibrio in soluzione. Ionizzazione dell'acqua e prodotto ionico. Acidità e basicità in termini di pH e pOH. Il concetto di acido e di base secondo Bronsted-Lowry. Forza relativa degli acidi e delle basi. Equilibri di dissociazione di acidi e basi deboli. Acidi poliprotici. Idrolisi. Soluzioni tampone. Determinazione sperimentale del pH. Indicatori. Cenni di titolazioni. Prodotto di solubilità. Teoria di Lewis degli acidi e delle basi. <br />
7) Ossido-riduzioni e principi di elettrochimica. Coppie coniugate di ossido-riduzione. Soluzioni di elettroliti e loro proprietà.Leggi quantitative di elettrolisi (Leggi di Faraday). Conducibilità specifica e molare. Mobilità degli ioni. Celle galvaniche. Pile a concentrazione. Serie elettrochimica. </p>
<p>8) L'energia delle trasformazioni chimiche. Stati di equilibrio di un sistema. La prima legge della termodinamica. Lavoro e calore. Entalpia. Termochimica. Calori di formazione. Entropia. Energia libera e costante di equilibrio. Termodinamica e biochimica. <br />
9) Cinetica chimica. Ordine di una reazione. Velocità di reazione e concentrazione. Velocità di reazione e temperatura. Teoria delle collisioni. Teoria del complesso attivato. Meccanismo di reazione. Catalisi e catalizzatori. <br />
10) Esercitazioni scritte sui seguenti argomenti: Stechiometria.. Reazioni chimiche.. Reazioni di ossido-riduzione. Principi dell'analisi volumetrica. Equilibri in soluzione. pH. Soluzioni tampone. <br />
</p>
Bibliografia
R.H. Petrucci, W.S. Harwood. Chimica Generale principi e moderne applicazioni, Piccin, Padova. <br />
<br />
G. Bandoli, A. Dolmella, G. Natile. Chimica di base, EdiSES, Napoli. <br />
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J.C. Kotz, P. Treichel. Chimica, EdiSES, Napoli. <br />
<br />
M. Nardelli. Introduzione alla Chimica Moderna, C.E.A., Milano. <br />
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P. Atkins, L. Jones. Chimica Generale, Zanichelli, Bologna. . <br />
<br />
P. Michelin Lausarot, G.A. Vaglio. Fondamenti di stechiometria, Piccin,Padova. <br />
<br />
I. Bertini, F. Mani. Stechiometria un avvio allo studio della chimica, C.E.A. Milano. <br />
