Anno di corso: 1

Crediti: 12
Crediti: 6
Crediti: 12
Crediti: 12
Crediti: 3
Tipo: Lingua/Prova Finale
Crediti: 3
Tipo: Lingua/Prova Finale
Crediti: 3
Tipo: Lingua/Prova Finale
Crediti: 3
Tipo: Lingua/Prova Finale
Crediti: 1
Tipo: Altro

Anno di corso: 2

Crediti: 8
Crediti: 10
Crediti: 8
Crediti: 8
Crediti: 12
Crediti: 12
Crediti: 6

Anno di corso: 3

Crediti: 8
Crediti: 6
Crediti: 6
Crediti: 6
Crediti: 6
Tipo: A scelta dello studente
Crediti: 12
Tipo: A scelta dello studente
Crediti: 7
Tipo: Lingua/Prova Finale

CHIMICA GENERALE E INORGANICA

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico di regolamento: 
2018/2019
Anno di corso: 
1
Anno accademico di erogazione: 
2018/2019
Tipo di attività: 
Obbligatorio
Lingua: 
Italiano
Crediti: 
8
Ciclo: 
Primo Semestre
Ore di attivita' didattica: 
72

Moduli

Metodi di valutazione

Tipo di esame: 
Orale
Modalita' di verifica dell'apprendimento: 

La prima parte dell'esame è costituita da una prova scritta in cui si richiede la risposta a domande aperte e la soluzione di problemi di stechiometria
Gli studenti che hanno ottenuto una valutazione sufficiente alla prova scritta sono ammessi alla seconda parte dell'esame che cosiste in una colloquio orale con la risposta a domande sulle tematiche trattate nel corso

Valutazione: 
Voto Finale

Obiettivi formativi

Il corso si prefigge come obiettivo quello di fornire allo studente le conoscenze di base inerenti la struttura della materia, la reattività chimica, e le proprietà dei principali elementi e composti inorganici, con particolare riferimento alle applicazioni in geologia. Il corso inoltre vuole fornire allo studente la capacità di risolvere semplici problemi di stechimetria.

Contenuti

La materia. La teoria atomica. Il concetto di mole e la costante di Avogadro. I composti chimici. Nozioni di nomenclatura. Le reazioni chimiche. La struttura elettronica dell’atomo. Le proprietà periodiche degli atomi. Il legame ionico e il legame covalente. I solidi e la teoria delle bande. I gas. Termodinamica chimica. Liquidi, solidi, forze intermolecolari. Le soluzioni. Proprietà colligative delle soluzioni. Cinetica chimica. Equilibrio chimico. Acidi e basi (Definizioni di Arrhenius e di Brønsted-Lowry. Definizione di pH. Equilibri acido-base. Titolazioni. Indicatori). Equilibri di solubilità. Ioni complessi. Acidi e basi di Lewis. Elettrochimica. Chimica dell’idrogeno e degli elementi del blocco s. Chimica degli elementi del blocco p. Chimica degli elementi di transizione.

Programma esteso

Struttura elettronica dell’atomo. Il modello di Bohr. Lo spin dell'elettrone. Il principio di Heisenberg e l'equazione di Schrodinger. Orbitali atomici. Tavola periodica e proprietà periodiche degli elementi. Il legame chimico: legami ionici e covalenti. La struttura elettronica e la forma delle molecole: formule di Lewis e teoria VSEPR. Orbitali ibridi e cenni sulla descrizione del legame chimico mediante la teoria del legame di valenza e la teoria degli orbitali molecolari.
Massa atomica e molecolare. Concetto di mole, Le reazioni chimiche, classi di reazioni e bilanciamento. Calcoli ponderali per la determinazione della massa di prodotti; reagente limitante. Reazioni in soluzione acquosa; reazioni di precipitazione, reazioni acido-base, reazioni di ossido-riduzione e loro bilanciamento. Modi per l’espressione della concentrazione delle soluzioni.
Le forze intermolecolari: forze di dispersione, forze dipolo-dipolo, forze ione-dipolo e legame ad idrogeno.
I sistemi chimici macroscopici e la termodinamica: definizione di sistema di stato termodinamico e di funzione di stato. Primo principio della termodinamica; calore lavoro, energia interna, e entalpia. La legge di Hess, lo stato standard e le entalpie di formazione e di reazione.
Stati della materia e trasformazioni di stato. Stato gassoso; gas ideali e miscele gassose. Cenni di teoria cinetica dei gas e equazione di Maxwell-Boltzmann sulla distribuzione delle velocità
Lo stato solido; i cristalli, il reticolo cristallino e la cella elementare. Classificazione dei solidi e loro proprietà; solidi ionici, solidi metallici, solidi covalenti, solidi metallici e solidi molecolari. La teoria delle bande ; conduttori semiconduttori e isolanti.
Lo stato liquido; proprietà, tensione di vapore dei liquidi e dipendenza dalla temperatura, trasformazioni di stato e diagrammi di fase.
Le soluzioni; metodi per esprimere la concentrazione di una soluzione, propietà colligative delle soluzioni, legge di Raoult innalzamento ebullioscopico, abbassamento crioscopico e pressione osmotica.
I principi dell’equilibrio chimCenni di cinetica chimica: velocità di reazione, energia di attivazione e cammini di reazione. Teoria dello stato attivato e catalisi. Equazione cinetica e ordine di reazione.
Costanti di equilibrio in funzione della concentrazione, della pressione parziale e della frazione molare. Equilibri in fase gassosa. Metodo per calcolare la quantità di reagenti e prodotti all'equilibrio. Il principio di LeChatelier e gli effetti sull'equilibrio chimico di una variazione di concentrazione, di temperatura e di pressione. Equilibri eterogenei.
Le soluzioni acquose. Il processo di autoprotolisi dell’acqua, prodotto ionico e equilibri in soluzione acquosa. Teoria degli acidi e delle basi: definizione di Arrhenius, Brønsted e Lewis. Definizione di pH. Metodi per il calcolo del pH e della composizione di una soluzione di un acido e di una base. Soluzioni tampone e loro applicazione. Equilibri di idrolisi dei sali. Metodi per la determinazione della concentrazione di più specie in una soluzione acquosa
La solubilità dei sali e il prodotto di solubilità. Metodi per il calcolo della solubilità di un sale. Effetto dello ione comune. Effetto del pH sulla solubilità di un sale.
Secondo principio della termodinamica, ciclo di Carnot, entropia e energia libera di Gibbs. Criteri per determinare la spontaneità di una reazione.
Elettrochimica: celle galvaniche, l’elettrodo SHE, i potenziali standard di riduzione, l’equazione di Nernst.

Chimica descrittiva dei principali elementi dei gruppi principali: idrogeno, boro, carbonio, azoto, ossigeno, silicio, zolfo, fosforo, alluminio, metalli alcalini e alcalino-terrosi.
Cenni di chimica dei metalli di transizione e di chimica dei composti di coordinazione.
Le lezioni sono accompagnate da esercitazioni numeriche

Bibliografia consigliata

M.S.Silberberg, “Chimica”, Ed. Mc.Graw Hill
J.Burdge, “Chimica”, Casa Editrice Ambrosiana
I.Bertini, C.Luchinat, F.Mani, “Stechiometria”, Casa Editrice Ambrosiana
P. Michelin Lausarot, G.Vaglio, “Stechiometria per la Chimica Generale”, Ed. Piccin
P. Fantucci L. De Gioia "Chimica Generale" Ed. Pearson M. Bruschi "Stechiometria e laboratorio di chimica generale" Ed. Pearson
J.C. Kotz, P.M. Treichel, J.R. Townsend "Chimica", Ed.
Edises
Lucidi e dispense tematiche reperibili sul sito e-learning

Metodi didattici

Lezioni frontali
Esercitazioni

Contatti/Altre informazioni

Orario di ricevimento
Lunedi 10:30-12:30