500172 - CHIMICA GENERALE E INORGANICA

insegnamento

ID:

500172

Durata (ore):

72

CFU:

SSD:

CHIMICA GENERALE E INORGANICA

Anno:

2024

Periodo di attività

Primo Semestre (23/09/2024 - 17/01/2025)

Obiettivi Formativi

Il corso si propone di illustrare i principi generali della chimica, attraverso esempi che si rifanno alla chimica inorganica. Nel corso lo studente acquisirà il linguaggio chimico di base e prenderà familiarità con i simboli e le convenzioni grafiche atte a rappresentare formule, strutture e processi della chimica. Lo studente, al compimento del corso, sarà in grado di interpretare le proprietà degli elementi e dei composti, sulla base, rispettivamente, della configurazione elettronica e della natura del legame e della formula di struttura. Sarà inoltre essere capace di classificare le reazioni come equilibri acido-base o equilibri di ossido-riduzione, di prevederne i prodotti e di bilanciarne le masse. Sarà anche essere in grado di maneggiare i concetti base della termodinamica e della cinetica che permettono di prevedere e capire l'andamento di una reazione, e i concetti base della chimica di coordinazione, che permettono di prevedere le interazioni tra cationi metallici e leganti in soluzione acquosa. Alla fine del corso dovrà conoscere le proprietà delle più importanti sostanze inorganiche, elementari e composte, con maggiore riguardo a quelle relative ai gruppi del blocco p (gruppi 13-18) e in particolare agli elementi Idrogeno, Boro, Alluminio, Carbonio, Silicio, Azoto, Fosforo, Ossigeno, Zolfo, Fluoro, Cloro, Xenon e Kripton.

Prerequisiti

La comprensione degli argomenti di questo insegnamente richiede le semplici conoscenze di base in matematica, fisica e chimica impartite dalla scuola media superiore, come stati di aggregazione della materia, differenza tra proprietà chimiche e proprietà fisiche, il concetto di atomi e molecole, le particelle subatomiche fondamentali (protone, elettrone, neutrone), l'uso dei logaritmi e degli esponenziali, il concetto di grandezze vettoriali e scalari, l'uso base degli integrali

Metodi didattici

Il corso comprende 72 ore di lezioni frontali con proiezioni power point delle linee base di ciascuna lezione e di grafica esplicativa, e ampio e costante uso della lavagna per approfondimenti, esempi, esercizi. Potranno essere aggiunte alcune ore di seminari aggiuntivi dedicati a esercitazioni di calcolo svolte dal docente in vista di una migliore preparazione per le prove scritte di verifica intermedia e per l’esame finale. I file delle lezioni power point saranno distribuiti agli studenti dopo ogni lezione

Verifica Apprendimento

L’esame consiste in una prova scritta e in una prova orale. Durante il corso vengono svolte due prove scritte in itinere. Allo studente che ha superato le due prove con una media superiore ai 18/30 può accedere direttamente all'esame orale. Il voto ottenuto nelle prove in itinere può essere liberamente rifiutato, se lo studente non ne fosse soddisfatto, con l'obbligo però di sostenere e superare una prova scritta durante le sessioni d'esame di febbraio, oppure di giugno-luglio, o di settembre, prima di poter accedere all'esame orale. Il voto finale sarà unico e terrà conto sia di quello ottenuto nello scritto che di quello ottenuto nell'orale.
Le prove scritte vengono mostrate agli studenti con le correzioni apportate dal docente. Inoltre, dopo le prove scritte, il docente rende pubbliche le proprie soluzioni delle prove.
Infine, prima delle prove scritte, vengono distribuite agli studenti alcune delle prove scritte degli anni precedenti, per consentire una preparazione a fuoco sulla tipologia e difficoltà delle prove

Testi

Il testo più consigliabile è Whitten, Savis, Peck, Stanley, Chimica, Piccin 2010. Si sottolinea che anche edizioni più vecchie o recenti dello stesso testo sono perfettamente adatte. Inoltre, anche altri testi di Chimica Generale e Inorganica approfonditi, a livello universitario, possono essere adatti (si consiglia al riguardo eventualmente di consultarsi con il docente durante le prime lezioni)
Allo studente verranno fornite le lezioni power point proiettate in aula, che costituiscono un programma dettagliato e illustrato del corso, per avere le migliori linee guida degli argomenti da studiare

Contenuti

Saranno trattati i seguenti argomenti: Struttura dell’atomo. L’atomo di idrogeno. Livelli e orbitali atomici. Atomi poli-elettronici. La Tavola Periodica degli Elementi. L’unità di massa atomica e il peso atomico relativo. La mole. Le interazioni tra atomi. Composti ionici e legame ionico. Reticoli ionici, energia di reticolo. Il legame covalente. La notazione di Lewis del legame a coppia di elettroni. Formule di struttura. La teoria delle repulsioni delle coppie elettroniche di valenza (VSEPR). Il legame covalente come sovrapposizione di orbitali atomici. Legami σ e π. Orbitali ibridi. Cenni alla teoria dell’orbitale molecolare. Le interazioni intermolecolari e gli stati di aggregazione. Velocità di reazione, legge di velocità. Energia di attivazione, catalisi. Equilibrio chimico, costante di equilibrio. Equilibri ionici in soluzione acquosa. Acidi e basi di Brønsted. Acidi e basi di Lewis.
Composti di coordinazione. Cenni alla Teoria del Campo Cristallino. Leganti multidentati. Il legame π nei composti di coordinazione. Solubilità dei Sali inorganici e reazioni di precipitazione. Equilibri di ossidazione e riduzione. Celle elettriche e potenziale d’elettrodo. La serie elettrochimica. L’equazione di Nernst. Scambi di energia nelle razioni di equilibrio. Verranno inoltre trattate le proprietà e la reattività degli elementi del blocco p (gruppi 13-18) e dei loro composti.