Chimica generale e inorganica

A.A. 2019/2020
Insegnamento per
6
Crediti massimi
56
Ore totali
SSD
CHIM/03
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Il corso è propedeutico ai successivi corsi di chimica e biologia. 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.
The course is a prerequisite for subsequent courses in chemistry and biology. Its purpose is to provide the tools needed to understand chemical language and the foundation of chemistry (atom, chemical bonding, chemical reactions, chemical equilibrium, thermodynamics), the learning of which is essential to proceed in the biological study.

Struttura insegnamento e programma

Edizione attiva
Responsabile
CHIM/03 - CHIMICA GENERALE ED INORGANICA - CFU: 6
Esercitazioni: 16 ore
Lezioni: 40 ore
Programma
Il metodo Scientifico
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.
Elettrochimica. Stati di ossidazione. Equazioni redox. Celle elettrochimiche. Potenziali standard di riduzione. Equazione di Nernst.
Prerequisiti e modalità di esame
L'esame consiste in una prova scritta con esercizi di stechiometria e domande aperte.
Metodi didattici
lezioni frontali e esercitazioni numeriche
Materiale didattico e bibliografia
Gli studenti possono utilizzare un qualsiasi testo universitario di Chimica Generale, che affronti gli argomenti del programma. Di seguito alcuni suggerimenti:
N.J. Tro- Chimica. Un approccio molecolare. Edises
Bertini-Luchinat-Mani. Stechiometria. Un avvio allo studio della chimica. Piccin
Periodo
Primo semestre
Periodo
Primo semestre
Modalità di valutazione
Esame
Giudizio di valutazione
voto verbalizzato in trentesimi
Docente/i
Ricevimento:
Si riceve tutti i giorni su appuntamento, da prendere inviando una e-mail a alessandra.romanelli@unimi.it
Ricevimento:
Su appuntamento via e-mail
Dip. Chimica - Corpo A, Seminterrato, Stanza S022 (B08)