Chimica generale e inorganica/laboratorio di chimica generale e inorganica

A.A. 2018/2019
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 le esercitazioni di laboratorio (28 ore)
Fortemente consigliata per le lezioni frontali e le esercitazioni numeriche 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, con l'obiettivo di verificare che abbia acquisito non solo le nozioni, ma soprattutto la capacità di ragionare.
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. Effetto dello ione comune, del pH e della presenza di agenti complessanti sugli equilibri di precipitazione.
Esercitazioni pratiche in laboratorio a banco singolo (28 ore).

Pagina web del corso /https://ftessorelcgi.ariel.ctu.unimi.it (accesso con le credenziali UniMi)
Metodi didattici
Modalità di erogazione: tradizionale
Materiale didattico e bibliografia
Slides presentate dal docente ed esercizi svolti a lezione. Dispense delle esercitazioni di laboratorio.
Testi di riferimento:
1) Caselli-Rizzato-Tessore, "Stechiometria dal testo di M. Freni e A. Sacco", EdiSES
2) Lausarot-Vaglio "Stechiometria per la Chimica Generale" - Piccin
3) 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