Chimica generale con elementi di chimica-fisica

A.A. 2015/2016
Insegnamento per
6
Crediti massimi
56
Ore totali
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Il corso è propedeutico ai successivi corsi di chimica: chimica organica, laboratorio di chimica e biochimica. Il suo scopo è fornire gli strumenti minimi necessari alla comprensione del linguaggio chimico e degli argomenti di base (atomo, legame chimico, reazioni chimiche, equilibrio chimico, termodinamica), l'apprendimento dei quali è indispensabile per il proseguimento di uno studio di tipo biologico.

Struttura insegnamento e programma

A-L
Edizione attiva
Esercitazioni: 16 ore
Lezioni: 40 ore
Docente: Strumolo Donatella
Programma
Classificazione della materia in (1) individui chimici e miscele (2) gas,liquidi e solidi. Atomo e particelle subatomiche. Numero atomico. Difetto di massa. Peso atomico. Mole. Reazione chimica. Stechiometria. Formule chimiche. Modelli atomici: Thomson, Rutherford, Bohr. Cenni di meccanica quantistica: spettro elettromagnetico, quanti di Planck, ipotesi di De Broglie, principio di indeterminazione di Heisenberg, teoria di Schrödinger. Orbitali atomici e loro energia. Tavola periodica. Potenziale di ionizzazione, affinità elettronica, volume atomico. Legame chimico: (1) legame covalente (a) teoria di Lewis, ottetto, ottetto espanso (b) teorie del legame di valenza e dell'orbitale molecolare; molecole biatomiche del secondo periodo (c) orbitali ibridi e geometria molecolare, teoria VSEPR (d) legami multipli, risonanza; (2) legame ionico: ciclo di Born-Haber; (3) elettronegatività; polarità delle molecole. Gas (1) leggi dei gas ideali (2) teoria cinetica (3) gas reali. Liquidi (1) forze intermolecolari (2) pressione di vapore (3) tensione superficiale (4) densità. Solidi. Cristalli molecolari, ionici, a molecola gigante, a strati, metallici. Reazioni di ossidoriduzione. Metodo delle semireazioni elettrodiche. Soluzioni. Composizione. Proprietà colligative. Equilibrio chimico. Quoziente e costante. Principio di Le Chatelier. Equilibrio eterogeneo. Acidi e basi. Dissociazione elettrolitica dell'acqua. Arrhenius. pH e calcolo del pH di (1) acido (base) forte (2) acido (base) debole (3) soluzione tampone (4) soluzione di un sale che idrolizza. Brönsted. Lewis. Titolazione acidimetrica. Elettrochimica (1) conducibilità di prima e seconda specie (2) potenziale di riduzione di una coppia; pile; Nernst; misura potenziometrica del pH (3) elettrolisi. Termodinamica. Primo principio. Entalpia di reazione, calcolo. Secondo principio. Entropia ed energia libera, calcolo. Criteri di spontaneità di una reazione chimica. Chimica inorganica descrittiva: richiami durante lo svolgimento del programma; esempi associati ai vari argomenti trattati. Esercitazioni numeriche per ciascun argomento.
Prerequisiti e modalità di esame
Scritto e orale
Metodi didattici
Modalità di frequenza
Fortemente consigliata

Modalità di erogazione
Tradizionale
Materiale didattico e bibliografia
Atkins, Jones Principi di Chimica Zanichelli
Periodo
Primo semestre
M-Z
Edizione attiva
Responsabile
Esercitazioni: 16 ore
Lezioni: 40 ore
Programma
Classificazione della materia in (1) individui chimici e miscele (2) gas,liquidi e solidi. Atomo e particelle subatomiche. Numero atomico. Difetto di massa. Peso atomico. Mole. Reazione chimica. Stechiometria. Formule chimiche. Modelli atomici: Thomson, Rutherford, Bohr. Cenni di meccanica quantistica: spettro elettromagnetico, quanti di Planck, ipotesi di De Broglie, principio di indeterminazione di Heisenberg, teoria di Schrödinger. Orbitali atomici e loro energia. Tavola periodica. Potenziale di ionizzazione, affinità elettronica, volume atomico. Legame chimico: (1) legame covalente (a) teoria di Lewis, ottetto, ottetto espanso (b) teorie del legame di valenza e dell'orbitale molecolare; molecole biatomiche del secondo periodo (c) orbitali ibridi e geometria molecolare, teoria VSEPR (d) legami multipli, risonanza; (2) legame ionico: ciclo di Born-Haber; (3) elettronegatività; polarità delle molecole. Gas (1) leggi dei gas ideali (2) teoria cinetica (3) gas reali. Liquidi (1) forze intermolecolari (2) pressione di vapore (3) tensione superficiale (4) densità. Solidi. Cristalli molecolari, ionici, a molecola gigante, a strati, metallici. Reazioni di ossidoriduzione. Metodo delle semireazioni elettrodiche. Soluzioni. Composizione. Proprietà colligative. Equilibrio chimico. Quoziente e costante. Principio di Le Chatelier. Equilibrio eterogeneo. Acidi e basi. Dissociazione elettrolitica dell'acqua. Arrhenius. pH e calcolo del pH di (1) acido (base) forte (2) acido (base) debole (3) soluzione tampone (4) soluzione di un sale che idrolizza. Brönsted. Lewis. Titolazione acidimetrica. Elettrochimica (1) conducibilità di prima e seconda specie (2) potenziale di riduzione di una coppia; pile; Nernst; misura potenziometrica del pH (3) elettrolisi. Termodinamica. Primo principio. Entalpia di reazione, calcolo. Secondo principio. Entropia ed energia libera, calcolo. Criteri di spontaneità di una reazione chimica. Chimica inorganica descrittiva: richiami durante lo svolgimento del programma; esempi associati ai vari argomenti trattati. Esercitazioni numeriche per ciascun argomento.
Prerequisiti e modalità di esame
Scritto : 7-9 problemi di diversa difficoltà con un punteggio variabile da 3 a 6 per un totale di 30. Gli esercizi sono dello stesso tipo di quelli svolti a lezione e presi dal libro adottato. L'elenco degli esercizi svolti durante il corso è disponibile sulla home page del docente (http://users2.unimi.it/proserpio/). Si considera superato l'esame chi raggiunge 18/30
Metodi didattici
Modalità di frequenza: Fortemente consigliata
Modalità di erogazione: Tradizionale
Materiale didattico e bibliografia
Raymond Chang "FONDAMENTI DI CHIMICA GENERALE" 2009, McGraw-Hill;
Raymond Chang, Kenneth Goldsby "FONDAMENTI DI CHIMICA GENERALE 2° ed." 2015, McGraw-Hill
Periodo
Primo semestre
Periodo
Primo semestre
Modalità di valutazione
Esame
Giudizio di valutazione
voto verbalizzato in trentesimi
Docente/i
Ricevimento:
Lunedì dalle 14.00 alle 16.00 o previo appuntamento via e-mail
presso il mio studio (ex Dip. di Chimica Strutturale) piano terra, corpo A, ufficio R35