Chimica generale, inorganica e stechiometria

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.

Didattica frontale (64 ore lezioni frontali teoriche + 32 ore esercitazioni frontali)
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 ed elettrolitiche. Potenziali standard di riduzione. Equazione di Nernst.