ID:
510656
Durata (ore):
72
CFU:
9
SSD:
CHIMICA GENERALE E INORGANICA
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Primo Semestre (24/09/2024 - 24/01/2025)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Il corso si propone di fornire i fondamenti della Chimica, che costituiscono il bagaglio culturale indispensabile per la comprensione degli insegnamenti per i quali la Chimica Generale è propedeutica, introducendo il linguaggio e la metodologia delle Scienze Chimiche.
Gli aspetti della Chimica Inorganica sono contestualizzati con quelli della Chimica Generale con l’obiettivo di rendere gli studenti confidenti sia con il metodo deduttivo, sia con quello induttivo.
Il corso dovrà anche fornire agli studenti le principali metodologie di calcolo per risolvere problemi di stechiometria.
Alla fine del corso i risultati di apprendimento attesi sono:
- conoscere, capire e saper spiegare con un linguaggio appropriato i principi teorici;
- comprendere e saper applicare i concetti di base (mole, pH, equilibri in soluzione, ecc.);
- comprendere la struttura di base di atomi e molecole;
- saper attribuire i nomi alle molecole e scrivere correttamente le formule chimiche a partire dal nome chimico;
- saper disegnare le formule di struttura delle molecole;
- scrivere correttamente le reazioni chimiche e comprenderne le basi di termodinamica e cinetica;
- conoscere la chimica degli elementi e dei loro composti principali, interpretare e prevedere il loro comportamento applicando i principi fondamentali;
- capire e risolvere problemi di stechiometria.
Gli aspetti della Chimica Inorganica sono contestualizzati con quelli della Chimica Generale con l’obiettivo di rendere gli studenti confidenti sia con il metodo deduttivo, sia con quello induttivo.
Il corso dovrà anche fornire agli studenti le principali metodologie di calcolo per risolvere problemi di stechiometria.
Alla fine del corso i risultati di apprendimento attesi sono:
- conoscere, capire e saper spiegare con un linguaggio appropriato i principi teorici;
- comprendere e saper applicare i concetti di base (mole, pH, equilibri in soluzione, ecc.);
- comprendere la struttura di base di atomi e molecole;
- saper attribuire i nomi alle molecole e scrivere correttamente le formule chimiche a partire dal nome chimico;
- saper disegnare le formule di struttura delle molecole;
- scrivere correttamente le reazioni chimiche e comprenderne le basi di termodinamica e cinetica;
- conoscere la chimica degli elementi e dei loro composti principali, interpretare e prevedere il loro comportamento applicando i principi fondamentali;
- capire e risolvere problemi di stechiometria.
Prerequisiti
Conoscenze matematiche e fisiche di base fornite dalla scuola media superiore.
Metodi didattici
Modalità di erogazione tradizionale attraverso lezioni frontali alla lavagna.
Il corso prevede esercitazioni numeriche (calcoli stechiometrici) a cura del docente.
Ad ulteriore supporto degli studenti sono anche previste esercitazioni numeriche condotte da tutor sia in aula che tramite la piattaforma informatica Kiro.
Per gli studenti con esigenze specifiche, che non possono frequentare di persona le attività didattiche e che hanno fatto Domanda per Modalità Didattiche Inclusive, sarà disponibile materiale didattico adeguato per un proficuo studio autonomo. Se richiesto, l'autoapprendimento potrà essere supportato da attività di tutoraggio o di didattica integrativa, e da incontri dedicati, anche online, con flessibilità di orario a seconda delle esigenze.
Il corso prevede esercitazioni numeriche (calcoli stechiometrici) a cura del docente.
Ad ulteriore supporto degli studenti sono anche previste esercitazioni numeriche condotte da tutor sia in aula che tramite la piattaforma informatica Kiro.
Per gli studenti con esigenze specifiche, che non possono frequentare di persona le attività didattiche e che hanno fatto Domanda per Modalità Didattiche Inclusive, sarà disponibile materiale didattico adeguato per un proficuo studio autonomo. Se richiesto, l'autoapprendimento potrà essere supportato da attività di tutoraggio o di didattica integrativa, e da incontri dedicati, anche online, con flessibilità di orario a seconda delle esigenze.
Verifica Apprendimento
L'esame finale prevede il superamento di una prova scritta della durata di due ore, contenente cinque esercizi di stechiometria e chimica generale, e di una successiva una prova orale atta a verificare l’apprendimento dei principi teorici e della parte di chimica inorganica. La media dei voti delle due prove, se entrambe positive, porta alla valutazione finale.
Testi
Appunti di lezione, programma dettagliato messo a disposizione dal docente sulla piattaforma Kiro, esercizi svolti a lezione.
Può essere utile un qualsiasi testo di Chimica Generale di livello universitario specialistico, mentre è fortemente consigliato un eserciziario contenente numerosi esempi di esercizi svolti per la parte di stechiometria.
Di seguito alcuni suggerimenti:
- P. Atkins. L. Jones, L. Laverman, Principi di chimica, Zanichelli.
Disponibile eBook su Zanichelli/CEA LockLizard.
- T. L. Brown, H. E. LeMay, B. E. Bursten, [et.al.], Fondamenti di Chimica, EDiSES.
- K. Whitten, R. Davis, M. L. Peck, G. Stanley, Chimica, Piccin.
- J. C. Kotz, P. M. Treichel, J. R. Townsend, D. A. Treichel, Chimica, EDiSES.
- I. Bertini, C. Luchinat, F. Mani, E. Ravera, Stechiometria un avvio allo studio della chimica, Casa Editrice Ambrosiana.
Disponibile eBook su Zanichelli/CEA LockLizard.
- A. Caselli, S. Rizzato, F. Tessore, Stechiometria, EDiSES.
Può essere utile un qualsiasi testo di Chimica Generale di livello universitario specialistico, mentre è fortemente consigliato un eserciziario contenente numerosi esempi di esercizi svolti per la parte di stechiometria.
Di seguito alcuni suggerimenti:
- P. Atkins. L. Jones, L. Laverman, Principi di chimica, Zanichelli.
Disponibile eBook su Zanichelli/CEA LockLizard.
- T. L. Brown, H. E. LeMay, B. E. Bursten, [et.al.], Fondamenti di Chimica, EDiSES.
- K. Whitten, R. Davis, M. L. Peck, G. Stanley, Chimica, Piccin.
- J. C. Kotz, P. M. Treichel, J. R. Townsend, D. A. Treichel, Chimica, EDiSES.
- I. Bertini, C. Luchinat, F. Mani, E. Ravera, Stechiometria un avvio allo studio della chimica, Casa Editrice Ambrosiana.
Disponibile eBook su Zanichelli/CEA LockLizard.
- A. Caselli, S. Rizzato, F. Tessore, Stechiometria, EDiSES.
Contenuti
Il programma del corso è suddiviso in tre parti.
I) Struttura e proprietà della materia:
Grandezze fisiche ed unità di misura.
Atomi e struttura atomica, numero atomico, numero di massa ed isòtopi; unità di massa atomica, numero di Avogadro e concetto di mole, stechiometria; classificazione di elementi e composti, formula chimica, molecole; soluzioni e misura della concentrazione, diluizione delle soluzioni; reazioni ed equazioni chimiche, agente limitante, resa di reazione; numero di ossidazione; nomenclatura sistematica e tradizionale dei composti inorganici; reazioni di ossidoriduzione e metodi di bilanciamento; modelli atomici; materia, luce ed energia; atomo di idrogeno, spettroscopia atomica, principio di indeterminazione, meccanica ondulatoria, funzione d’onda ed equazione di Schrödinger; orbitali atomici, numeri quantici, orbitali atomici, spin dell’elettrone; atomi polielettronici, principio di Aufbau, configurazione elettronica degli elementi, tavola periodica degli elementi, proprietà periodiche; elettronegatività e momento di diolo.
Interazioni tra le molecole, legame metallico; legame ionico, geometria dei composti ionici ed aspetti energetici; legame covalente, teoria di Lewis, regola dell’ottetto, risonanza e carica formale; geometria delle molecole e teoria VSEPR, previsione della polarità delle molecole; legame di valenza, ibridazione ed orbitali ibridi; orbitali molecolari.
Stati di aggregazione; forze di Van der Waals, forze di London, legame ad idrogeno, forze ione-dipolo; stato solido, solidi ionici, solidi molecolari, solidi covalenti, metalli; stato liquido, tensione superficiale, viscosità, azione capillare, passaggi di stato, temperatura critica, diagramma di fase dell’acqua; soluzioni, dissoluzione, elettroliti forti e non elettroliti, solubilità composti ionici; gas, leggi dei gas, equazione generale di stato dei gas ideali, miscele gassose e pressioni parziali, legge di Dalton; teoria cinetica molecolare; gas reali, equazione di Van der Waals.
II) Le reazioni:
Cinetica chimica, velocità di reazione e concentrazione, ordine di reazione, equazione di Arrhenius, catalisi, fotochimica. Equilibrio chimico, costante di equilibrio, equilibri eterogenei, quoziente di reazione, principio di Le Châtelier.
Reazioni acido-base, acidi e basi secondo Arrhenius, teoria di Brønsted-Lowry; forza degli acidi e delle basi, costante di dissociazione acida/basica, prodotto ionico dell’acqua, acidi poliprotici, acidità degli aquaioni metallici, reazioni tra acidi e basi; misura dell’acidità, calcolo del pH; acidità e basicità dei sali; acidi e basi di Lewis; soluzioni tampone; metodi volumetrici quantitativi, l’equivalente chimico, tipi di titolazione; titolazioni acido-base; indicatori acido-base.
Composti di coordinazione, nomenclatura, struttura e stereochimica; teoria del campo cristallino, colore dei complessi metallici; complessi metallici in soluzione, stabilità termodinamica e cinetica; leganti multidentati, effetto chelato, effetto macrociclico.
Solubilità dei sali e reazioni di precipitazione, equilibrio di dissoluzione, prodotto di solubilità, effetto dello ione comune, reazioni di precipitazione, solubilizzazione di precipitati ionici, precipitazione frazionata.
Termodinamica, l’entalpia, processi spontanei e non spontanei, l’entropia, energia libera di Gibbs, variazioni di energia libera per stati non standard.
Elettrochimica, cella voltaica e potenziali d’elettrodo; reazioni di disproporzionamento e comproporzionamento; potenziale di cella, energia libera e costante di equilibrio; potenziale di cella in funzione di pH, prodotto di solubilità e costante di formazione di complessi; pile a concentrazione, determinazione di specie redox attive dalla misura del potenziale; pile come generatori di energia; corrosione; elettròlisi.
III) Chimica Inorganica:
Idrogeno; elementi del blocco p; metalli del blocco s e d; cenni sui lantanidi.
I) Struttura e proprietà della materia:
Grandezze fisiche ed unità di misura.
Atomi e struttura atomica, numero atomico, numero di massa ed isòtopi; unità di massa atomica, numero di Avogadro e concetto di mole, stechiometria; classificazione di elementi e composti, formula chimica, molecole; soluzioni e misura della concentrazione, diluizione delle soluzioni; reazioni ed equazioni chimiche, agente limitante, resa di reazione; numero di ossidazione; nomenclatura sistematica e tradizionale dei composti inorganici; reazioni di ossidoriduzione e metodi di bilanciamento; modelli atomici; materia, luce ed energia; atomo di idrogeno, spettroscopia atomica, principio di indeterminazione, meccanica ondulatoria, funzione d’onda ed equazione di Schrödinger; orbitali atomici, numeri quantici, orbitali atomici, spin dell’elettrone; atomi polielettronici, principio di Aufbau, configurazione elettronica degli elementi, tavola periodica degli elementi, proprietà periodiche; elettronegatività e momento di diolo.
Interazioni tra le molecole, legame metallico; legame ionico, geometria dei composti ionici ed aspetti energetici; legame covalente, teoria di Lewis, regola dell’ottetto, risonanza e carica formale; geometria delle molecole e teoria VSEPR, previsione della polarità delle molecole; legame di valenza, ibridazione ed orbitali ibridi; orbitali molecolari.
Stati di aggregazione; forze di Van der Waals, forze di London, legame ad idrogeno, forze ione-dipolo; stato solido, solidi ionici, solidi molecolari, solidi covalenti, metalli; stato liquido, tensione superficiale, viscosità, azione capillare, passaggi di stato, temperatura critica, diagramma di fase dell’acqua; soluzioni, dissoluzione, elettroliti forti e non elettroliti, solubilità composti ionici; gas, leggi dei gas, equazione generale di stato dei gas ideali, miscele gassose e pressioni parziali, legge di Dalton; teoria cinetica molecolare; gas reali, equazione di Van der Waals.
II) Le reazioni:
Cinetica chimica, velocità di reazione e concentrazione, ordine di reazione, equazione di Arrhenius, catalisi, fotochimica. Equilibrio chimico, costante di equilibrio, equilibri eterogenei, quoziente di reazione, principio di Le Châtelier.
Reazioni acido-base, acidi e basi secondo Arrhenius, teoria di Brønsted-Lowry; forza degli acidi e delle basi, costante di dissociazione acida/basica, prodotto ionico dell’acqua, acidi poliprotici, acidità degli aquaioni metallici, reazioni tra acidi e basi; misura dell’acidità, calcolo del pH; acidità e basicità dei sali; acidi e basi di Lewis; soluzioni tampone; metodi volumetrici quantitativi, l’equivalente chimico, tipi di titolazione; titolazioni acido-base; indicatori acido-base.
Composti di coordinazione, nomenclatura, struttura e stereochimica; teoria del campo cristallino, colore dei complessi metallici; complessi metallici in soluzione, stabilità termodinamica e cinetica; leganti multidentati, effetto chelato, effetto macrociclico.
Solubilità dei sali e reazioni di precipitazione, equilibrio di dissoluzione, prodotto di solubilità, effetto dello ione comune, reazioni di precipitazione, solubilizzazione di precipitati ionici, precipitazione frazionata.
Termodinamica, l’entalpia, processi spontanei e non spontanei, l’entropia, energia libera di Gibbs, variazioni di energia libera per stati non standard.
Elettrochimica, cella voltaica e potenziali d’elettrodo; reazioni di disproporzionamento e comproporzionamento; potenziale di cella, energia libera e costante di equilibrio; potenziale di cella in funzione di pH, prodotto di solubilità e costante di formazione di complessi; pile a concentrazione, determinazione di specie redox attive dalla misura del potenziale; pile come generatori di energia; corrosione; elettròlisi.
III) Chimica Inorganica:
Idrogeno; elementi del blocco p; metalli del blocco s e d; cenni sui lantanidi.
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Corsi
Corsi
CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE
Laurea Magistrale Ciclo Unico 5 Anni
5 anni
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Persone
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