Chimica generale
A.A. 2024/2025
Obiettivi formativi
Il corso di Chimica Generale si propone di introdurre gli studenti alla chimica partendo dalla comprensione della teoria atomica fino alle reazioni chimiche.
In particolare i concetti che saranno illustrati includono la struttura di atomi e molecole, i legami chimici, le leggi dei gas, le reazioni chimiche (acido-base, ossido-riduzione), l'equilibrio chimico, e cenni di termodinamica. Particolare attenzione è data agli equilibri in soluzione, acido-base, idrolisi, tampone e prodotto di solubilità che sono anche trattati da un punto di vista sperimentale nelle esercitazioni di laboratorio che consentono agli studenti di avvicinarsi all'uso di reagenti, ad eseguire semplici test qualitativi, e reazioni di titolazioni, precipitazione e separazione. 16 ore sono dedicate alle principali metodologie di calcolo per risolvere i problemi di stechiometria e far comprendere l'importanza dell'utilizzo delle nozioni teoriche in problemi pratici che affronteranno durante il loro lavoro futuro.
Quindi l'obiettivo fondamentale del corso è quello di fornire agli studenti gli strumenti per ragionare sulle proprietà delle molecole e sulle trasformazioni chimiche e fisiche della materia.
In particolare i concetti che saranno illustrati includono la struttura di atomi e molecole, i legami chimici, le leggi dei gas, le reazioni chimiche (acido-base, ossido-riduzione), l'equilibrio chimico, e cenni di termodinamica. Particolare attenzione è data agli equilibri in soluzione, acido-base, idrolisi, tampone e prodotto di solubilità che sono anche trattati da un punto di vista sperimentale nelle esercitazioni di laboratorio che consentono agli studenti di avvicinarsi all'uso di reagenti, ad eseguire semplici test qualitativi, e reazioni di titolazioni, precipitazione e separazione. 16 ore sono dedicate alle principali metodologie di calcolo per risolvere i problemi di stechiometria e far comprendere l'importanza dell'utilizzo delle nozioni teoriche in problemi pratici che affronteranno durante il loro lavoro futuro.
Quindi l'obiettivo fondamentale del corso è quello di fornire agli studenti gli strumenti per ragionare sulle proprietà delle molecole e sulle trasformazioni chimiche e fisiche della materia.
Risultati apprendimento attesi
I risultati di apprendimento finali auspicati saranno quelli di rendere lo studente in grado di: riconoscere i composti chimici e spiegarne le proprietà fisiche alla luce della loro struttura, scrivere correttamente le formule e le reazioni chimiche e individuarne le diverse tipologie. Gli studenti dovranno essere in grado di comprendere e risolvere con confidenza problemi di stechiometria. Alla fine del corso saranno capaci di spiegare con un linguaggio scientifico adeguato gli argomenti trattati durante il corso.
Periodo: Primo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Primo semestre
In caso di emergenza il corso si svolgerà online sul canale teams e il docente eseguirà le lezioni avvalendosi eventualmente di tablet per simulare l'uso della lavagna.
Programma
-Cenni di matematica, cifre significative, unità di misura.
- Che cosa è la chimica. Stati della materia e sua trasformazione. Soluzioni omogenee ed eterogenee. Concetto di mole
-La struttura atomica: le particelle subatomiche e i primi modelli atomici.
- Le onde e le loro proprietà: le basi della teoria quantistica.
- Cenni di meccanica quantistica: i concetti di probabilità e di indeterminazione, l'equazione d'onda, numeri quantici.
- Configurazione elettronica e principi di Pauli, Hund e della minima energia.
- Gli orbitali atomici.
- La tavola periodica degli elementi e le proprietà periodiche.
- Il legame chimico: il legame ionico, il legame covalente Lewis, del Legame di Valenza (geometria molecolare, VSEPR, ibridazione) e il legame metallico.
- I legami intermolecolari: il legame a idrogeno, le interazioni ione-dipolo, le forze di Van der Waals;
- Composti chimici e nomenclatura
- I gas e le loro leggi.
- Le soluzioni e le loro proprietà: le unità di concentrazione, densità e formule minime
- L'equilibrio chimico: la costante di equilibrio, principio di Le Chatelier
- Soluzioni acquose di acidi, basi e sali, titolazioni e soluzioni tamponi e idrolisi
- Gli equilibri eterogenei: i composti poco solubili, prodotto di solubilità ed effetto dello ione in comune
- Cenni di termochimica e termodinamica
Durante il corso le lezioni di teoria saranno accompagnate da esercizi di stechiometria.
- Che cosa è la chimica. Stati della materia e sua trasformazione. Soluzioni omogenee ed eterogenee. Concetto di mole
-La struttura atomica: le particelle subatomiche e i primi modelli atomici.
- Le onde e le loro proprietà: le basi della teoria quantistica.
- Cenni di meccanica quantistica: i concetti di probabilità e di indeterminazione, l'equazione d'onda, numeri quantici.
- Configurazione elettronica e principi di Pauli, Hund e della minima energia.
- Gli orbitali atomici.
- La tavola periodica degli elementi e le proprietà periodiche.
- Il legame chimico: il legame ionico, il legame covalente Lewis, del Legame di Valenza (geometria molecolare, VSEPR, ibridazione) e il legame metallico.
- I legami intermolecolari: il legame a idrogeno, le interazioni ione-dipolo, le forze di Van der Waals;
- Composti chimici e nomenclatura
- I gas e le loro leggi.
- Le soluzioni e le loro proprietà: le unità di concentrazione, densità e formule minime
- L'equilibrio chimico: la costante di equilibrio, principio di Le Chatelier
- Soluzioni acquose di acidi, basi e sali, titolazioni e soluzioni tamponi e idrolisi
- Gli equilibri eterogenei: i composti poco solubili, prodotto di solubilità ed effetto dello ione in comune
- Cenni di termochimica e termodinamica
Durante il corso le lezioni di teoria saranno accompagnate da esercizi di stechiometria.
Prerequisiti
Buona conoscenza della matematica di base e in particolare dell'uso di equazioni di primo e secondo grado, dei logaritmi e esponenti e del significato di derivate e integrali. Inoltre si assume che gli studenti siano in grado di usare programmi di base per la visualizzazione di dati o per fare un grafico avendo a disposizioni i dati necessari.
Si assume che tutti abbiano almeno acquisito nelle scuole superiori le basi di chimica quai il nome e i simboli degli elementi e la formula di composti semplici.
Si assume che tutti abbiano almeno acquisito nelle scuole superiori le basi di chimica quai il nome e i simboli degli elementi e la formula di composti semplici.
Metodi didattici
Tutte le lezioni sono disponibili su Ariel e sono realizzate con power point utilizzando filmati e facendo spesso riferimenti alla vita quotidiana. Piccoli esperimenti in aula o visualizzazione di modelli molecolari in 3 D per spiegare le molecole. Esercizi in aula e a casa per accompagnare la teoria alla pratica e insegnare a ragionare in modo analitico e logico.
Materiale di riferimento
Chimica di J. C. Kotz, P. M. Treichel, J. R. Townsend e D. A. Treichel, 2021
Chimica - Un approccio molecolare di Nivaldo J. Tro, 2022
Esercizi svolti. Chimica generale. Principi ed applicazioni moderne Copertina flessibile
di Petrucci - Herring - Madura - Bissonette, 2015
Chimica - Un approccio molecolare di Nivaldo J. Tro, 2022
Esercizi svolti. Chimica generale. Principi ed applicazioni moderne Copertina flessibile
di Petrucci - Herring - Madura - Bissonette, 2015
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Durante l'anno saranno effettuati oltre alle esercitazioni previste, e la verifica degli esercizi lasciati come compiti a casa, 3 compitini per verificare il progresso e l'apprendimento degli studenti ed eventualmente riprendere determinati argomenti. I compitini saranno corretti con l'aiuto degli studenti stessi in classe fornendo tutta la spiegazione necessaria per la comprensione dei test.
CHIM/03 - CHIMICA GENERALE ED INORGANICA - CFU: 8
Esercitazioni: 16 ore
Esercitazioni di laboratorio a posto singolo: 32 ore
Lezioni: 40 ore
Esercitazioni di laboratorio a posto singolo: 32 ore
Lezioni: 40 ore
Siti didattici
Docente/i
Ricevimento:
Su appuntamento
Via Golgi 19 Edificio 1C 4°piano