Chimica 1

A.A. 2017/2018
Insegnamento per
6
Crediti massimi
52
Ore totali
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Il corso si propone di fornire e approfondire gli elementi di Chimica complementari agli insegnamenti per i quali la Chimica Generale e Inorganica è necessaria, a partire da quanto già trattato nei primi anni del Corso di Laurea.

Struttura insegnamento e programma

Edizione attiva
Responsabile
Esercitazioni: 20 ore
Lezioni: 32 ore
Programma
Atomi e struttura atomica - Nuclidi, isotopi ed elementi chimici. Formula molecolare e unità di formula. Unità di massa, massa atomica e massa molecolare. Mole e Numero di Avogadro. Concentrazione: percentuale in peso e Molarità. Diluizione. Frazione molare. Reazioni chimiche ed Equazioni chimiche. Bilanciamento. Il principio di conservazione della massa.
Quantizzazione dell'energia e fotoni. Spettro di emissione dell'atomo di idrogeno. I modelli atomici di Rutherford e Bohr. Il principio di indeterminazione di Heisenberg. Densità di carica e probabilità. Orbitali e Numeri quantici.
Diagramma dei livelli energetici e configurazione elettronica degli elementi. Costruzione della tavola periodica degli elementi e proprietà periodiche. Legame chimico e geometria molecolare.
Simboli e strutture di Lewis. Il legame ionico e il legame covalente. Elettronegatività. Percentuale di ionicità e polarità dei legami. Geometria molecolare: Teoria VSEPR e Teoria del Legame di Valenza. Orbitali Molecolari.
Legame ad idrogeno ed interazioni deboli. Cenni sul legame nei composti di coordinazione.
Formule e nomenclatura sistematica - Numero di ossidazione. Formule chimiche. Nomenclatura sistematica.
Reazioni chimiche - Bilanciamento delle reazioni chimiche. Bilanciamento delle reazioni di ossido-riduzione. Equazione ionica netta e principio di conservazione della carica. Reazioni di equilibrio: Costante di Equilibrio e Quoziente di Reazione. Il Principio di Le Chatelier. Reazioni in soluzione acquosa: elettroliti e non elettroliti, reazioni di precipitazione e equilibri di solubilità. Calcolo delle concentrazioni. Equilibri di complessazione.
Lo stato gassoso - Pressione e Temperatura assoluta. Le leggi dei Gas "ideali": la legge di Boyle, la legge di Charles e Gay-Lussac e la legge di Avogadro. Volume molare. Equazione di stato dei gas. La costante universale dei gas. Miscele gassose: definizione di pressione parziale e volume parziale, la legge di Dalton e la legge di Amagat. Cenni di teoria cinetica dei gas.
Le soluzioni - Proprietà colligative: Tensione di vapore, Legge di Raoult, Innalzamento ebullioscopico e abbassamento crioscopico. Pressione osmotica.
Acidi e Basi - Definizione di acido e base (Arrhenius, Broensted-Lowry e Lewis). Equilibri acido-base. Calcolo del pH. Soluzioni tampone. Curve di titolazione. Reazioni acido-base.
Termodinamica chimica - Funzioni di stato. Primo principio della termodinamica. Entalpia. Reazioni esotermiche ed endotermiche. Condizioni standard. Il secondo principio della termodinamica. Entropia. Energia libera di Gibbs.
Elettrochimica - I potenziali elettrochimici. La legge di Nernst. Predizione degli andamenti di reazione. Elettrolisi.
Cinetica chimica - Velocità di reazione, ordine di reazione ed equazioni cinetiche. Equazione di Arrhenius. Catalizzatori.
Informazioni sul programma
Vedere sito Ariel
Propedeuticità
Termodinamica, Elettromagnetismo, Struttura Materia
Prerequisiti e modalità di esame
1. Elementi di Struttura Atomica
2. Elementi di Termodinamica Classica (non statistica)
3. Elementi di Elettromagnetismo Classico
4. Analisi 1 (equazioni differenziali, derivate parziali, integrazione Riemann)
5. Elementi di energetica nucleare, relatività ristretta
Metodi didattici
Modalità di frequenza: obbligatoria
Modalità d'esame: l'esame consiste in una prova scritta obbligatoria seguita da una discussione facoltativa del compito, da svolgersi nello stesso appello.
La prova scritta verte sugli argomenti trattati durante il corso e comprende:
- la soluzione di esercizi, aventi contenuto e difficoltà analoghi a quelli affrontati nelle esercitazioni.
- la risposta ad alcuni quesiti teorici.
Eventuali informazioni aggiuntive sulle modalità di valutazione saranno illustrate durante il corso.
Materiale didattico e bibliografia
(1) N. J. Tro, Chimica un approccio molecolare, EDiSES
(2) A. Peloso, F. Demartin, Fondamenti ed esercizi di Chimica Generale ed Inorganica, Edizioni Progetto Padova
(3) David W. Oxtoby, H. P. Gillis, Alan Campion, Chimica Moderna, EDiSES
(4) Petrucci, Harwood, Chimica, Piccin Editore, Padova
(5) Tavola Periodica degli Elementi, versione IUPAC
Periodo
Secondo semestre
Periodo
Secondo semestre
Modalità di valutazione
Esame
Giudizio di valutazione
voto verbalizzato in trentesimi
Siti didattici
Docente/i
Ricevimento:
Su appuntamento
Dipartimento di Chimica, Corpo A, piano rialzato, stanza R38