Chimica generale, inorganica e stechiometria

Cenni sulla struttura della materia. La struttura degli atomi. Masse atomiche e molecolari. Isotopi. Radioattività. Difetto di massa.
Relazioni ponderali nelle reazioni chimiche. Calcolo delle concentrazioni. Bilanciamento delle reazioni chimiche. Calcolo delle formule empiriche.
Struttura degli atomi. Atomo di Bohr. La relazione di De Broglie. Il principio di indeterminazione. Cenni sull'equazione di Schrödinger. Atomo di idrogeno. Atomi a più elettroni. Il principio "aufbau" e la tavola periodica.
Legame chimico. Il legame ionico. Teoria VSEPR Il legame covalente. Le teorie V.B. ed M.O. Legame ad idrogeno ed interazioni deboli. Cenni sul legame nei composti di coordinazione.
Equilibrio chimico. Lo stato di equilibrio. Principio di Le Chatelier - Brown. Costanti di equilibrio.
Reazioni acido base. Acidi e basi (secondo Arrhenius, Broensted, Lewis). pH. Titolazioni acido-base.
Solidi. Cristalli ionici, covalenti, molecolari. Relazione tra energia reticolare, energia di idratazione e solubilità.
Gas. Leggi dei gas ed equazione di stato dei gas perfetti e dei gas reali. Cenni di teoria cinetica dei gas.
Elettrochimica. Bilanciamento delle reazioni di ossido-riduzione. I potenziali elettrochimici. La legge di Nernst. Predizione degli andamenti di reazione. Elettrolisi.
Termodinamica. Primo, secondo e terzo principio della termodinamica. Funzioni termodinamiche ed equilibrio.
Proprietà delle soluzioni. Soluzioni ideali e leggi di Raoult e di Henry. Soluzioni non ideali ed attività. Proprietà colligative. Soluzioni colloidali. Diagrammi di fase.
Cinetica chimica. Velocità di reazione, ordine di reazione ed equazioni cinetiche. Equazione di Arrhenius. Catalizzatori.

Il metodo Scientifico
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 molecole. La teoria atomica. Struttura dell'atomo. Atomi e isotopi. Massa atomica. Tavola periodica. Ioni e molecole.
Nomenclatura
Stechiometria. Massa atomica e molecolare. Il numero di Avogadro e la mole. Composizione percentuale dei composti. Determinazione della formula empirica e della formula molecolare. Equazioni chimiche. Bilanciamento delle equazioni chimiche. Reagente limitante. Resa di reazione.
Stechiometria delle soluzioni. La concentrazione delle soluzioni. Reazioni in soluzione acquosa. Reazioni di precipitazione. Reazione acido-base. Reazione di ossido-riduzione.
I gas. La pressione. Leggi dei gas (Boyle, Charles e Gay-Lussac). Miscele di gas, legge di Dalton. Equazione dei gas ideali e applicazioni. Teoria cinetica molecolare. Effusione e diffusione. Equazione di van der Waals (gas reali).
L'energia nelle reazioni chimiche. Cenni di termodinamica: entalpia delle reazioni. Calore specifico e capacità termica.
La struttura 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. Elettronegatività. Reattività.
Il legame chimico. Legame ionico e legame covalente. Strutture di Lewis e carica formale. La risonanza. Eccezioni alla regola dell'ottetto.
Teoria VSEPR. Teoria del legame di valenza. Ibridazione. Teoria degli orbitali molecolari. Il legame metallico.
L'acqua. Struttura dell'acqua. Forze intermolecolari. Diagrammi di fase. Proprietà colligative.
I solidi
Cinetica chimica. Velocità di reazione. Leggi integrate della velocità. Determinazione delle leggi cinetiche. Meccanismi di reazione. Catalizzatori.
Equilibrio Chimico. Il concetto di equilibrio. Equilibri omogenei ed eterogenei. La costante di equilibrio. Il principio di le Châtelier. Fattori che influenzano l'equilibrio chimico.
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 dei sali. Titolazione acido-base. Indicatori. Soluzioni tampone.
Equilibri di solubilità. Effetto dello ione in comune.
Composti di coordinazione: cenni su acidi e basi hard e soft, cenni sulla teoria del campo cristallino.
Equilibri degli ioni complessi.
Entropia, Energia libera .
Elettrochimica. Stati di ossidazione. Equazioni redox. Celle elettrochimiche. Potenziali standard di riduzione. Equazione di Nernst.