Chimica generale e inorganica/laboratorio di chimica generale e inorganica

A.A. 2017/2018
12
Crediti massimi
144
Ore totali
SSD
CHIM/03
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Il corso ha lo scopo di introdurre gli studenti alle basi della Chimica e dell'attività di laboratorio. E' articolato in due moduli e comprende lezioni frontali, esercitazioni numeriche su conti stechiometrici e 7 pomeriggi in laboratorio.
Risultati apprendimento attesi
Modulo di Chimica Generale e Inorganica:
Comprensione della struttura base degli atomi e delle molecole e delle basi della termodinamica e della cinetica chimiche, tali da costituire una base per i corsi successivi, dove la maggior parte degli argomenti saranno ripresi in maniera più approfondita.

Modulo di Laboratorio di Chimica Generale e Inorganica:
Capacità di comprendere e risolvere problemi stechiometrici di varia complessità. Capacità di riconoscere e utilizzare la più comune vetreria da laboratorio. Acquisizione delle norme fondamentali di sicurezza. Capacità di eseguire semplici procedure sperimentali (pesare, preparare una soluzione a titolo noto, cristallizzare, filtrare, condurre una sintesi) e di redigere il quaderno di laboratorio.
Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Periodo
Primo semestre
Informazioni sul programma
Modalità di frequenza
Obbligatoria per la parte di laboratorio
Fortemente consigliata per le lezioni ed esercitazioni in aula

Modalità di erogazione:
Tradizionale
Propedeuticità
nessuna
Prerequisiti e modalità di esame
Prerequisiti
Nessuno

Modalità d'esame
Due prove scritte. La prova per il modulo di Chimica Generale e Inorganica è un test con 20 domande per la maggior parte a multiple choice. Per il modulo di Laboratorio di Chimica Generale e Inorganica allo studente viene proposta la risoluzione di 5 esercizi su tutto il programma svolto.
Modulo: Chimica generale e inorganica
Programma
Atomi e loro struttura. Particelle elementari. La quantizzazione dell'energia. Numeri quantici e rappresentazione grafica degli orbitali. Regole di Pauli e di Hund. Il sistema periodico degli elementi. Tavola periodica. Energia di ionizzazione. Affinità elettronica. Il legame chimico. Legame ionico. Legame covalente. Interazioni elettrostatiche. Orbitali ibridi. Orbitali molecolari. Geometria molecolare, formule di Lewis e modello VSEPR. Lo stato solido e gassoso. Raggi atomici. Leggi dei gas. Comportamento dei gas reali. Termodinamica chimica. Primo principio della termodinamica. Calore di reazione e entalpia. Entropia e secondo principio della termodinamica. Terzo principio della termodinamica. Energia libera e costante di equilibrio. Stato liquido e soluzioni. Legge di Raoult. La distillazione. Soluzioni sature e solubilità. La pressione osmotica. Solubilità dei gas nei liquidi. Velocità di reazione. Ordine di reazione. Meccanismi di reazione. Energia di attivazione. Velocità di reazione e equilibrio chimico. I catalizzatori. Acidi e basi. Teoria di Arrhenius. Acidi e basi secondo Broensted e Lewis. Forza degli acidi e delle basi. Prodotto ionico dell'acqua e pH. Elettrochimica. Conducibilità elettrica delle soluzioni acquose. Le pile. Potenziali di ossidoriduzione. L'elettrolisi. Pile di pratico impiego. Composti di coordinazione. Leganti chelanti e polidentati. Complessi π. Isomeria nei composti di coordinazione. Radioattività e chimica nucleare. I materiali moderni: semiconduttori, ceramici, nanoparticelle. Chimica inorganica. Proprietà periodiche. Idrogeno, ossigeno e loro composti.
Materiale didattico e bibliografia
- Brown, LeMay, Bursten, Murphi, Fondamenti di Chimica, 3a ed., EdiSES.
- Shriver, Atkins, Chimica Inorganica, 2a ediz italiana, Zanichelli
Modulo: Laboratorio di chimica generale e inorganica
Programma
Materia e misure. Numero di Avogadro. Mole. Pesi atomici e molecolari. Formule chimiche. Calcolo della composizione percentuale in peso degli elementi in un composto. Calcolo della composizione percentuale di una miscela di più composti. Rapporti in moli e in peso nelle reazioni chimiche. Equazioni chimiche bilanciate, agente limitante. Resa, conversione e selettività di una reazione. Reazioni di precipitazione, acido-base, ossidazione-riduzione. Equivalente. Soluzioni e concentrazione. I gas ideali e le leggi relative. Equilibrio chimico: costanti di equilibrio, effetto delle variazioni di concentrazione, pressione e temperatura. Equilibri ionici in soluzione acquosa: elettroliti forti e deboli; soluzioni neutre, acide e basiche; pH e pOH; acidi e basi, idrolisi, soluzioni tampone; equilibri multipli. Complessometria. Equilibri di precipitazione: solubilità e prodotto di solubilità.
Esercitazioni pratiche in laboratorio a banco singolo (28 ore).
Metodi didattici
Modalità di erogazione: tradizionale
Materiale didattico e bibliografia
Slides delle lezioni ed esercizi svolti a lezione. Dispense delle esercitazioni di laboratorio.
Testi di riferimento:
- Caselli-Rizzato-Tessore, "Stechiometria dal testo di M. Freni e A. Sacco", EdiSES
- Lausarot-Vaglio "Stechiometria per la Chimica Generale" - Piccin
- Clerici-Morrocchi "Esercitazioni di Chimica" - Schonenfeld & Ziegler
Moduli o unità didattiche
Modulo: Chimica generale e inorganica
CHIM/03 - CHIMICA GENERALE ED INORGANICA - CFU: 6
Esercitazioni: 32 ore
Lezioni: 32 ore

Modulo: Laboratorio di chimica generale e inorganica
CHIM/03 - CHIMICA GENERALE ED INORGANICA - CFU: 6
Laboratori: 64 ore
Lezioni: 16 ore

Docente/i
Ricevimento:
Lunedì e Mercoledì, ore 14.30-16.30
Studio del docente, piano terra del Dip. di Chimica