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Chimica Generale ed Inorganica con Laboratorio Corso A

 

General and Inorganic Chemistry with Laboratory

 

Anno accademico 2017/2018

Codice attivitą didattica
MFN1244
Docente
Corso di studio
Laurea Triennale in Scienze Naturali D.M. 270
Anno
1° anno
Periodo didattico
Primo semestre
Tipologia
Di base
Crediti/Valenza
9
SSD attivitą didattica
CHIM/03 - chimica generale e inorganica
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Facoltativa
Tipologia esame
Scritto ed orale
Prerequisiti
  • Italiano
  • english

Nozioni elementari di matematica, capacitą di risolvere equazioni di primo e secondo grado con uso di logaritmi. Conoscenza delle unitą di misura e capacitą di eseguire equivalenze.
 
 

Obiettivi formativi

  • Italiano
  • English

L'insegnamento si propone di introdurre gli studenti al linguaggio ed alla metodologia delle scienze chimiche, fornendo loro i concetti di base della Chimica Generale ed Inorganica e gli strumenti necessari alla comprensione dei successivi insegnamenti, sia di ambito chimico che di altre discipline.

 

Risultati dell'apprendimento attesi

  • Italiano
  • English

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
Acquisizione dei concetti fondamentali della chimica, in particolare per ciò che riguarda la struttura e le proprietà della materia, i principi della reattività chimica e le tecniche numeriche che consentono di descrivere e prevedere l'andamento delle reazioni chimiche.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Lo studente saprà effettuare i calcoli necessari allo studio delle diverse classi di reazioni chimiche e delle situazioni in equilibrio. Saprà inoltre applicare i concetti acquisiti e contestualizzarli allo studio delle caratteristiche e della variabilità delle componenti degli ambienti naturali.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
Valutazione delle diverse modalità di trasformazione della materia e capacità di applicazione della corretta interpretazione teorica.
ABILITÀ COMUNICATIVE
Acquisizione e utilizzo in maniera appropriata del linguaggio chimico. Capacità di descrivere una reazione, sia qualitativamente che quantitativamente, mediante le opportune equazioni chimiche ed i relativi calcoli stechiometrici.

 

Programma

  • Italiano
  • English

1) Leggi fondamentali della chimica. Sostanze elementari e composte. Allotropi. Stati di aggregazione della materia. Miscugli (omogenei ed eterogenei). Atomi: particelle costitutive e loro caratteristiche fisiche, numero atomico, numero di massa. Massa atomica. Isotopi. Concetto di mole e Numero di Avogadro. Massa molecolare e massa molare. Formula minima, formula molecolare e formula di struttura. Isomeria strutturale.

2) Elementi di struttura dell’atomo. Particelle fondamentali. Modello nucleare. Modello atomico di Bohr. Funzione d’onda e densità di probabilità. Orbitali atomici e numeri quantici. Atomi polielettronici. Configurazione elettronica. Il sistema periodico e le proprietà periodiche degli elementi chimici.

3) Legame chimico. Scambio di elettroni e legame ionico. Legame covalente. Elettronegatività e polarità dei legami. L’approccio di Lewis. Geometrie molecolari e teoria della minima repulsione (VSEPR). Teoria del legame di valenza. Legami semplici e multipli. Legami s e p. Ibridazione, orbitali ibridi e geometrie molecolari. Cenni alla teoria degli orbitali molecolari.

4) Forze intermolecolari. Stati di aggregazione: stato gassoso, leggi dei gas perfetti e correzioni per i gas reali; stato liquido e tensione di vapore; stato solido, strutture e tipi di solidi. Equilibri tra le fasi e diagrammi di stato ad uno o due componenti. Le soluzioni: misure di concentrazione e proprietà colligative.

5) Reazioni chimiche. Cenni sulle grandezze termodinamiche e sulla spontaneità delle reazioni. Equilibri omogenei in fase gassosa e in soluzione. Il principio di Le Chatelier e lo spostamento dell'equilibrio. Equilibri eterogenei e di solubilità.

6) Proprietà degli acidi e delle basi. Teoria acido-base secondo Arrhenius, Bronsted-Lowry e Lewis. Scala del pH. Equilibrio di autoprotolisi dell'acqua, acidi e basi forti e deboli. Acidi poliprotici. Proprietà acidobase dei sali: equilibri di idrolisi. Soluzioni tampone.

7) Elettrochimica. Celle elettrolitiche e celle galvaniche. Potenziali standard di riduzione. Equazione di Nernst. Esempi di sistemi elettrochimici commerciali.

8) Cinetica chimica. Velocità e meccanismi di reazione, energia di attivazione, catalizzatori.

9) Cenni di radiochimica e di chimica nucleare. Tipi di decadimento, cinetica e tempo di dimezzamento.

10) Sistema periodico degli elementi. La chimica dei principali gruppi della tavola periodica, con particolare attenzione agli elementi di interesse per le scienze naturali.

Gli argomenti delle lezioni sono affiancati da esercitazioni numeriche relative alla determinazione delle formule dei composti, all'uso corretto della nomenclatura ufficiale, al bilanciamento delle equazioni chimiche e alla determinazione delle quantità di sostanze che reagiscono nei processi chimici. Le esercitazioni trattano poi i sistemi in soluzione e gli equilibri: calcolo del pH di soluzioni di acidi e basi forti, equilibri in fase gassosa e in soluzione, calcolo del pH di soluzioni di acidi e basi deboli e loro miscele, equilibri di idrolisi e soluzioni tampone, equilibri eterogenei e di solubilità. Infine, le esercitazioni riguardano anche i processi elettrolitici e il calcolo del potenziale (f.e.m.) delle celle elettrochimiche in condizioni standard e non.

 

Modalitą di insegnamento

  • Italiano
  • English

Lezioni frontali per un totale di 72 ore. Nel corso delle lezioni verranno proposti esercizi di esempio da svolgere in aula e/o a casa con correzione in aula.

 

Modalitą di verifica dell'apprendimento

  • Italiano
  • English
  • Date appelli e aule

L'esame consiste in una prova scritta ed una orale, entrambe obbligatorie. All'esame orale si accede solo dopo aver ottenuto un voto sufficiente nella prova scritta (minimo 18/30).

PROVA SCRITTA - Consiste di un totale di 10 quesiti così suddivisi:

- 6 domande sugli argomenti teorici della chimica generale così ripartite: 4 domande chiuse o semi-chiuse (da 2 punti ciascuna) e 2 domande aperte (da 3 punti ciascuna);

- 4 esercizi di stechiometria (da 4 punti ciascuno).

Con le domande si intende valutare la comprensione dei principi fondamentali della chimica e la capacità dello studente di applicarli a casi reali.  Con i problemi di stechiometria si intende invece verificare la familiarità dello studente con le grandezze chimiche e l'abilità acquisita nel calcolarle.

Il voto della prova scritta è espresso in 30esimi ed è, di norma, valido solo per l'appello in cui viene sostenuto. In presenza di valide motivazioni è eccezionalmente possibile posticipare l'esame orale conservando la votazione della prova scritta, ma solo previa espressa approvazione del docente. 

PROVA ORALE - La prova orale è programmata di norma pochi giorni dopo la prova scritta e prevede una breve discussione dei risultati di tale prova, almeno una domanda o un esercizio della stessa tipologia di quelli dell’esame scritto e una o due domande su altri argomenti del programma.

In caso di giudizio di sufficienza della prova orale l'esame si considera superato. La votazione finale, espressa in 30esimi, è data dal voto della prova scritta innalzato o diminuito di un punteggio compreso tra 0 e 4 punti al massimo.

Nota: Gli studenti sono tenuti ad iscriversi alla prova scritta utilizzando la procedura di Ateneo. Non è necessario iscriversi per la prova orale, ma è sufficiente presentarsi in aula nel giorno ed ora fissati. In caso di problemi gli studenti sono invitati a contattare il docente.

 

 

Attivitą di supporto

  • Italiano
  • English

Nella seconda metà del periodo didattico saranno organizzate alcune esercitazioni in aula allo scopo di integrare l'apprendimento dei concetti fondamentali e familiarizzare con le metodiche di risoluzione dei problemi di stechiometria.

Altro materiale di supporto verrà messo a disposizione sul Moodle di Scienze Naturali, raggiungibile al seguente link: http://naturali.i-learn.unito.it/ 

 

Testi consigliati e bibliografia

  • Italiano
  • English

Libri di testo (uno a scelta tra i seguenti):
J.C. Kotz, P. Treichel, J.R. Townsend, "Chimica", V ediz. italiana, EdiSES - Napoli, ISBN: 9788879597777

N.J. Tro, "Introduzione alla Chimica", I ediz. italiana, Pearson Italia - Milano/Torino, ISBN: 9788871928074

M. Speranza (a cura di), "Chimica Generale e Inorganica", I ediz., Edi-Ermes - Milano, ISBN: 9788870513363

 

Libri di esercizi (uno a scelta tra i seguenti):
P. Michelin Lausarot, G. Vaglio, "Stechiometria per la chimica generale", Piccin - Padova, ISBN: 9788829917273

M. Bruschi, "Stechiometria e laboratorio di chimica generale", Pearson Italia - Milano/Torino, ISBN: 9788871925769

 

Le dispense del corso saranno a disposizione tra il "Materiale didattico" (al fondo di questa pagina web) poco prima dell'inizio delle lezioni.

 

Note

  • Italiano
  • English

Per qualsiasi informazione inerente il corso o gli esami, contattare il docente (preferibilmente via e-mail).

 

Orario lezioniV

Nota: Consultare la tabella degli orari pubblicata sull'apposita pagina.

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    Ultimo aggiornamento: 16/06/2017 11:13
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