Chimica generale, inorganica e stechiometria

A.A. 2019/2020
10
Crediti massimi
96
Ore totali
SSD
CHIM/03
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Il corso si propone di fornire i fondamenti della Chimica Generale che costituiscono il bagaglio culturale indispensabile per la comprensione degli insegnamenti per i quali la Chimica Generale è propedeutica. Il corso di Chimica Generale dovrà anche fornire allo studente le principali metodologie di calcolo per risolvere i problemi di stechiometria.
Risultati apprendimento attesi
Conoscenza dei principi teorici e comprensione della struttura di base di atomi e molecole, delle reazioni chimiche e delle basi di termodinamica e cinetica delle reazioni.
Capire e risolvere problemi di stechiometria.
Corso singolo

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Programma e organizzazione didattica

Linea AL

Responsabile
Periodo
Primo semestre

Programma
La materia: stati di aggregazione; proprietà fisiche e chimiche; proprietà intensive ed estensive. Composti e miscele. Formule chimiche
Unità di misura.
Trattare i numeri: numeri esatti, numeri approssimati. Accuratezza e precisione. Gli errori e le incertezze nelle misure. Cifre significative.
Atomi e molecole. La teoria atomica. Struttura dell'atomo. Atomi e isotopi. Massa atomica. Tavola periodica. Ioni e molecole.
Nomenclatura
Stechiometria. Massa atomica e molecolare. Il numero di Avogadro e la mole. Composizione percentuale dei composti. Determinazione della formula empirica e della formula molecolare. Equazioni chimiche. Bilanciamento delle equazioni chimiche. Reagente limitante. Resa di reazione.
Stechiometria delle soluzioni. La concentrazione delle soluzioni. Reazioni in soluzione acquosa. Reazioni di precipitazione. Reazione acido-base. Reazione di ossido-riduzione.
I gas. La pressione. Leggi dei gas (Boyle, Charles e Gay-Lussac). Miscele di gas, legge di Dalton. Equazione dei gas ideali e applicazioni. Teoria cinetica molecolare. Effusione e diffusione. Equazione di van der Waals (gas reali).
L'energia nelle reazioni chimiche. Cenni di termodinamica: entalpia delle reazioni. Calore specifico e capacità termica. Concetti di entropia e energia libera.
La struttura dell'atomo
La radiazione elettromagnetica. La spettroscopia di emissione atomica. Il modello di Bohr. Dualità onda-particella. Principio di Heisenberg.
Orbitali atomici. Spin elettronico. Principio di esclusione di Pauli. Orbitali e livelli energetici in atomi multi-elettroni. Configurazione elettronica e principio dell'Aufbau.
Proprietà periodiche degli elementi. La tavola periodica. Metalli, non-metalli e metalloidi. Gruppi e periodi. La periodicità. Raggi atomici. Energia di ionizzazione. Affinità elettronica. Elettronegatività. Reattività.
Il legame chimico. Legame ionico e legame covalente. Strutture di Lewis e carica formale. La risonanza. Eccezioni alla regola dell'ottetto.
Teoria VSEPR. Teoria del legame di valenza. Ibridazione. Teoria degli orbitali molecolari. Il legame metallico.
L'acqua. Struttura dell'acqua. Forze intermolecolari. Diagrammi di fase. Proprietà colligative.
I solidi
Cinetica chimica. Velocità di reazione. Leggi integrate della velocità. Determinazione delle leggi cinetiche. Meccanismi di reazione. Catalizzatori.
Equilibrio Chimico. Il concetto di equilibrio. Equilibri omogenei ed eterogenei. La costante di equilibrio. Il principio di le Châtelier. Fattori che influenzano l'equilibrio chimico.
Acidi e basi. Concetto di acidi e basi. Acidi di Lewis. Forza degli acidi. Scala di pH. Determinazione del pH di una soluzione. Proprietà acido-base dei sali. Titolazione acido-base. Indicatori. Soluzioni tampone.
Equilibri di solubilità. Effetto dello ione in comune.
Composti di coordinazione.
Elettrochimica. Stati di ossidazione. Equazioni redox. Celle elettrochimiche. Potenziali standard di riduzione. Equazione di Nernst.
Prerequisiti
Conoscenze di matematica di base (equazioni di I e II grado, operazioni con i logaritmi)
Conoscenza delle unità di misura del SI e conversione tra le unità di misura
Metodi didattici
Lezioni frontali, esercitazioni numeriche in aula, esercizi di stechiometria e domande teoriche su piattaforma online exam manager
Materiale di riferimento
slides pubblicate su sito Ariel
Libri consigliati:
N.J. Tro. Chimica - Un approccio molecolare. Edises
I. Bertini, C. Luchinat, F. Mani Stechiometria- Un avvio allo studio della Chimica
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Prova scritta con esercizi di stechiometria e domande di teoria della durata di 2h e 30 minuti
CHIM/03 - CHIMICA GENERALE ED INORGANICA - CFU: 10
Esercitazioni: 32 ore
Lezioni: 64 ore
Turni:

Linea MZ

Periodo
Primo semestre

Programma
La materia: stati di aggregazione; proprietà fisiche e chimiche; proprietà intensive ed estensive. Composti e miscele. Formule chimiche.
Unità di misura.
Trattare i numeri: numeri esatti, numeri approssimati. Accuratezza e precisione. Gli errori e le incertezze nelle misure. Cifre significative.
Atomi e molecole. La teoria atomica. Struttura dell'atomo. Atomi e isotopi. Massa atomica. Tavola periodica. Ioni e molecole.
Nomenclatura.
Stechiometria. Massa atomica e molecolare. Il numero di Avogadro e la mole. Composizione percentuale dei composti. Determinazione della formula empirica e della formula molecolare. Equazioni chimiche. Bilanciamento delle equazioni chimiche. Reagente limitante. Resa di reazione.
Stechiometria delle soluzioni. La concentrazione delle soluzioni. Reazioni in soluzione acquosa. Reazioni di precipitazione. Reazione acido-base. Reazione di ossido-riduzione.
I gas. La pressione. Leggi dei gas (Boyle, Charles e Gay-Lussac). Miscele di gas, legge di Dalton. Equazione dei gas ideali e applicazioni. Teoria cinetica molecolare. Effusione e diffusione. Equazione di van der Waals (gas reali).
L'energia nelle reazioni chimiche. Cenni di termodinamica: entalpia delle reazioni. Calore specifico e capacità termica. Concetti di entropia e energia libera.
La struttura dell'atomo.
La radiazione elettromagnetica. La spettroscopia di emissione atomica. Il modello di Bohr. Dualità onda-particella. Principio di Heisenberg.
Orbitali atomici. Spin elettronico. Principio di esclusione di Pauli. Orbitali e livelli energetici in atomi multi-elettroni. Configurazione elettronica e principio dell'Aufbau.
Proprietà periodiche degli elementi. La tavola periodica. Metalli, non-metalli e metalloidi. Gruppi e periodi. La periodicità. Raggi atomici. Energia di ionizzazione. Affinità elettronica. Elettronegatività. Reattività.
Il legame chimico. Legame ionico e legame covalente. Strutture di Lewis e carica formale. La risonanza. Eccezioni alla regola dell'ottetto.
Teoria VSEPR. Teoria del legame di valenza. Ibridazione. Teoria degli orbitali molecolari. Il legame metallico.
L'acqua. Struttura dell'acqua. Forze intermolecolari. Diagrammi di fase. Proprietà colligative.
I solidi.
Cinetica chimica. Velocità di reazione. Leggi integrate della velocità. Determinazione delle leggi cinetiche. Meccanismi di reazione. Catalizzatori.
Equilibrio Chimico. Il concetto di equilibrio. Equilibri omogenei ed eterogenei. La costante di equilibrio. Il principio di le Châtelier. Fattori che influenzano l'equilibrio chimico.
Acidi e basi. Concetto di acidi e basi. Acidi di Lewis. Forza degli acidi. Scala di pH. Determinazione del pH di una soluzione. Proprietà acido-base dei sali. Titolazione acido-base. Indicatori. Soluzioni tampone.
Equilibri di solubilità. Effetto dello ione in comune.
Composti di coordinazione.
Elettrochimica. Stati di ossidazione. Equazioni redox. Celle elettrochimiche. Potenziali standard di riduzione. Equazione di Nernst.
Prerequisiti
Nessuno.
Metodi didattici
Modalità di erogazione tradizionale attraverso lezioni frontali.
Materiale di riferimento
Appunti di lezione, programma dettagliato, esercizi svolti a lezione.

Qualsiasi testo universitario di Chimica Generale, che affronti gli argomenti del programma, ed un eserciziario per la parte di stechiometria. Di seguito alcuni suggerimenti:

- N. J. Tro, Chimica un approccio molecolare, EDiSES;
- K. Whitten, R. Davis, M. L. Peck, G. Stanley, Chimica, Piccin;
- A. Peloso, F. Demartin, Fondamenti ed esercizi di Chimica Generale ed Inorganica, Edizioni Progetto Padova;

- A. Caselli, S. Rizzato, F. Tessore, Stechiometria (dal testo di M. Freni e A. Sacco), EDiSES;
- I. Bertini, C. Luchinat, F. Mani, Stechiometria un avvio allo studio della chimica, Casa Editrice Ambrosiana;
- A. Peloso, F. Demartin, Esercizi Numerici di Chimica Generale, Edizioni Progetto Padova.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Il superamento dell'esame prevede lo svolgimento di una prova scritta della durata di 2 ore e trenta minuti, contenente 4 esercizi di stechiometria e 4 domande aperte. La prova risulterà superata con un punteggio ottenuto superiore od uguale a 18.
CHIM/03 - CHIMICA GENERALE ED INORGANICA - CFU: 10
Esercitazioni: 32 ore
Lezioni: 64 ore
Docente: Orbelli Biroli Alessio
Turni:
-
Docente: Orbelli Biroli Alessio
Docente/i
Ricevimento:
Si riceve tutti i giorni su appuntamento, da prendere inviando una e-mail a [email protected]
DIPARTIMENTO DI SCIENZE FARMACEUTICHE- via Venezian 21