Chimica generale inorganica e organica

L'Unità didattica 1 del corso propone una puntuale introduzione ai principi di base, teorici e sperimentali della chimica generale e inorganica, con chiari legami all'ambito delle scienze ambientali. Si intende presentare i concetti della chimica in un ordine logico che ne favorisca la comprensione da parte dello studente, iniziando dalle proprietà degli atomi e delle molecole, esplorando successivamente termodinamica ed equilibrio, per fare una breve trattazione della cinetica. Quali risultati dell'apprendimento, ci si attende la comprensione i) del modello atomico, dei legami chimici e delle proprietà della materia; ii) degli aspetti legati alla termodinamica e all'equilibrio chimico; iii) della teoria degli acidi e delle basi, ed equilibri in soluzione; iv) di nozioni di elettrochimica; v) dei principi di cinetica chimica. Particolare attenzione sarà rivolta alla descrizione degli elementi chimici e alle proprietà periodiche con l'intento di favorire la comprensione ed il ruolo della chimica nel mondo reale.

I contenuti principali dell' Unità Didattica 1 sono riassumibili come segue:

· Definizioni di materia e cenni di nomenclatura.
· Modelli atomici, tavola periodica e le proprietà periodiche.
· Il legame chimico: ionico, covalente e eccezioni alla regola dell'ottetto. Il legame metallico.
· Stati liquido, solido e gassoso. Transizioni di fase e diagrammi fase.
· Termodinamica chimica: entalpia, entropia, energia libera di Gibbs; primo, secondo e terzo principio della termodinamica.
· Equilibrio chimico: reazioni all'equilibrio, costanti di equilibrio, risposta degli equilibri al mutamento delle condizioni.

Rappresentazione delle formule di struttura delle principali classi di molecole organiche e loro proprietà sintetiche e di reattività. Alcani e cicloalcani. Stereochimica. Alcheni e alchini. Alogenuri alchilici. Alcoli. Eteri, epossidi e tioli. Composti carbonilici (aldeidi e chetoni). Carboidrati. Acidi carbossilici e loro derivati. Composti aromatici. Ammine. Composti eterociclici. Cenni alle tecniche strumentali per lo studio di molecole organiche. Casistiche di interesse ambientale.