Obiettivi formativi
Fornire una solida conoscenza dei principi fondamentali della chimica. Sottolineare la relazione fra teoria e applicazioni pratiche e industriali. Sviluppare negli studenti abilità; a pensare criticamente e a risolvere i problemi. Accrescere in essi la consapevolezza dell'importanza della chimica e della scienza in generale nella vita contemporanea.
Prerequisiti
E' consigliabile una buona conoscenza di matematica e fisica.
Contenuti dell'insegnamento
Cenni sui fondamenti della teoria atomica. La radiazione elettromagnetica. Quantizzazione dell’energia. Modello atomico di Bohr. Protoni, neutroni ed elettroni. Numeri quantici. Orbitali. Configurazione elettronica degli elementi. Principio di Pauli. Regola di Hund. Principio di Aufbau.
Raggio atomico, energia di ionizzazione, affinità elettronica. Elettronegatività. Metalli, non metalli, semimetalli. Nomenclatura inorganica.
Legame ionico. Legame covalente. Geometria molecolare. Formule di struttura. Espansione della sfera di valenza. Il legame negli idrocarburi alifatici. Metodo VB. Cenni sul metodo LCAO-MO. Forze intermolecolari. Legame a idrogeno.
Proprietà dei gas. Equazione dei gas perfetti. Miscele gassose. Cenni di teoria cinetica dei gas. Gas reali. Liquefazione dei gas.
Proprietà; dei liquidi. Tensione di vapore. Entalpia di vaporizzazione. Diagrammi di fase di sistemi a un componente.
Proprietà dei solidi. Tipi di impacchettamento nei cristalli. Cristalli ionici. Cristalli covalenti. Cristalli molecolari. Cristalli metallici e legame metallico.
Passaggi di stato. Primo principio della termodinamica. Termochimica. Leggi di Hess. Entalpia normale di formazione. Entalpia di reazione. Combustione. Entropia e secondo principio della termodinamica. Terzo principio ed entropie assolute. Variazioni entropiche nelle reazioni. Spontaneità di una reazione. Energia libera di Gibbs. Costante di equilibrio.
Tipi di soluzioni. Tensione di vapore delle soluzioni. Legge di Raoult e sue deviazioni. Proprietà colligative.
Equilibri omogenei. Principio di LeChatelier-Brown. Dipendenza della costante di equilibrio dalla temperatura.
Natura degli acidi e delle basi. Teoria di Broensted-Lowry. Prodotto ionico dell’acqua. pH. Forza degli acidi e delle basi. Acidi poliprotici. Idrolisi. Prodotto di solubilità.
Energia elettrica ed energia chimica. Celle galvaniche. Forza elettromotrice. Potenziali normali di elettrodo. Reazioni di ossido-riduzione. Equazione di Nernst. Corrosione dei metalli. Pile di importanza tecnica. Accumulatori. Celle elettrolitiche. Leggi di Faraday.
Velocità di reazione. Costante di velocità. Legge di Arrhenius. Cenni di catalisi.
Nomenclatura dei principali composti organici.
Programma esteso
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Bibliografia
B. Laird, Chimica Generale, McGraw-Hill
Metodi didattici
Lezioni teoriche usando diapositive proiettate in aula
Modalità verifica apprendimento
Domande scritte seguite da colloquio orale
Altre informazioni
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