Chimica generale, inorganica e stechiometria

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 elementi: La teoria atomica. Struttura dell'atomo. Atomi e isotopi. Massa atomica. Tavola periodica. Massa molare.
Molecole e composti: Ioni e molecole. Nomenclatura
Massa molecolare. Il numero di Avogadro e la mole. Composizione percentuale dei composti. Determinazione della formula empirica e della formula molecolare.
Reazioni chimiche: Equazioni chimiche. Bilanciamento delle equazioni chimiche. Reagente limitante. Resa di reazione. Esempi di reazioni chimiche.
Soluzioni: Concentrazione. Stechiometria delle soluzioni. Reazioni in soluzione acquosa. Reazioni di precipitazione. Reazione acido-base. Reazioni con sviluppo di gas. Reazione di ossido-riduzione (Stati di ossidazione e potenziali standard di riduzione).
I gas. La pressione. Leggi dei gas (Boyle, Charles, Gay-Lussac, Avogadro). Equazione dei gas ideali e applicazioni. Miscele di gas, legge di Dalton. Teoria cinetica molecolare. Cenni sui gas reali (Equazione di van der Waals).
Cenni di termochimica: L'energia nelle reazioni chimiche. Entalpia delle reazioni.
Modello quantomeccanico 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.
Il legame chimico: Legame ionico e legame covalente. Strutture di Lewis e carica formale. La risonanza. Eccezioni alla regola dell'ottetto. Elettronegatività e polarità dei legami. Energie e lunghezze di legame.
Teoria VSEPR. Geometrie molecolari. Polarità delle molecole. Cenni di teoria del legame di valenza. Ibridazione. Cenni di teoria degli orbitali molecolari. Il legame metallico.
Forze intermolecolari. Passaggi di stato. Diagrammi di fase. L'acqua. Struttura dell'acqua. Cenni sui solidi: solidi ionici, molecolari e atomici.
Le soluzioni: soluzioni e solubilità. Energetica della formazione delle soluzioni. Proprietà colligative.
Cenni di cinetica chimica. Velocità di reazione e leggi cinetiche. Leggi integrate della velocità. Effetto della temperatura (equazione di Arrhenius) e modello delle collisioni. Catalizzatori.
Cenni di temodinamica: Entropia ed energia libera di Gibbs
Equilibrio Chimico. Il concetto di equilibrio. Equilibri omogenei ed eterogenei. La costante di equilibrio. Calcolo delle concentrazioni all'equilibrio. Il principio di le Châtelier. Fattori che influenzano l'equilibrio chimico. Equilibrio e energia libera di Gibbs.
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 di ioni e sali. Titolazione acido-base. Indicatori. Soluzioni tampone.
Equilibri di solubilità. Effetto dello ione in comune.
Termodinamica chimica: Funzioni di stato. Primo principio della termodinamica. Entalpia. Reazioni esotermiche ed endotermiche. Condizioni standard. Il secondo principio della termodinamica. Entropia. Energia libera di Gibbs.
Elettrochimica: Celle elettrochimiche e potenziali standard.