CHIMICA GENERALE E LABORATORIO - MOD.1

• conoscenze, abilità e competenze
L’insegnamento fa parte delle attività formative caratterizzanti del corso di laurea triennale di Chimica e Tecnologie Sostenibili, che consentono allo studente di affrontare un problema chimico nelle sue varie articolazioni e con uso coerente del linguaggio tecnico-scientifico corrente.
L’insegnamento costituisce l’attività formativa fondamentale per il settore chimico del corso di laurea in Chimica e Tecnologie Sostenibili,
L' obiettivo formativo specifico dell’insegnamento è quello di fornire conoscenze di dei principali concetti dell’ambito chimico, aprendo la strada ai corsi successivi.

L’approccio ai fenomeni chimico-fisici più rilevanti è storico e/o descrittivo, per poi ottenere o presentare l'espressione matematica delle Leggi della Chimica. Complementare è l'insegnamento della stechiometria intesa come calcolo numerico pratico delle variabili in sistemi chimici reali o come risultato delle diverse tecniche analitiche.
Obbiettivi formativi specifici sono :
• conoscenze di base sulla struttura della materia;
• Relazioni tra proprietà fisiche e chimiche macroscopiche e proprietà a livello atomico e molecolare;
• introdurre l’energetica delle trasformazioni chimiche (termodinamica chimica) e le sue capacità predittive;
• sviluppare la capacità di eseguire calcoli esatti ed approssimati applicando le leggi della chimica e della stechiometria a casi concreti (esercizi numerici e attività laboratorio).
• Conoscenza dell’attrezzatura di base di un laboratorio chimico e suo utilizzo.
Nella scelta degli argomenti trattati sono state seguite le indicazioni
del Comitato della Società Chimica Italiana per i contenuti di base dei Corsi di Laurea in Chimica (Riunione del Luglio 2007, Bologna).

1. Conoscenza e comprensione
• Conoscenza delle teorie della struttura atomica e molecolare, delle proprietà e del comportamento chimico di atomi e molecole su scala atomica e come questi comportamenti possano determinare le proprietà macroscopiche e la reattività di elementi e composti.
• Conoscenza leggi quantitative che regolano gli scambi di calore nei sistemi chimici.
• Conoscere le principali metodiche di esecuzione di attività di sintesi inorganica.
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
• Saper utilizzare le leggi e i concetti chimici appresi per risolvere problemi teorici e pratici in maniera logica e deduttiva.
• Saper calcolare concentrazioni, pressioni, etc per le specie coinvolte nelle reazioni (anche) redox.
• Saper correlare le proprietà macroscopiche delle sostanze alle proprietà atomiche e molecolari, dipendenti dal tipo di legami presenti nelle molecole.
• Saper realizzare la sintesi di Sali, titolazioni semplici ed opportunamente redigere un quaderno sperimentale e una conseguente elaborazione che risulti consistente nei risultati finali, da rendere esplicita mediante scrittura di una relazione scientifica.
3. Capacità di giudizio
• Saper valutare la struttura e reattività dei composti inorganici in generale
• Saper risolvere, con ragionamento scientifico e logico, problemi di stechiometria usando le conoscenze chimiche acquisite.
• Essere in grado di interpretare fatti sperimentali alla luce della teoria chimica (struttura atomica, legame, equilibri etc).
4. Abilità comunicative
• Saper comunicare le conoscenze apprese e il risultato della loro applicazione utilizzando una terminologia appropriata, sia in ambito orale sia scritto.
• Saper interagire con il docente e con i compagni in modo rispettoso e costruttivo, in particolare durante i lavori sperimentali realizzati in gruppo.
5. Capacità di apprendimento
• Saper prendere appunti, selezionando e raccogliendo le informazioni a seconda della loro importanza e priorità.
• Saper essere sufficientemente autonomi nella raccolta di dati sperimentali.

Conoscenze matematiche di base: uso dei logaritmi decimali e delle loro proprietà, equazioni di 1°/2° grado, sistemi di equazioni. Conoscenze fisiche di base: en. cinetica e potenziale, lavoro e potenza, legge di Coulomb, carica elettrica, dipolo elettrico, corrente elettrica.

In relazione agli obiettivi formativi e ai risultati di apprendimento attesi, riportati nelle sezioni relative, i contenuti del corso possono essere così suddivisi:
• I fondamenti della chimica: atomi, elementi, molecole, stati della materia, unità di misura (SI).
• Leggi di Lavoisier, Dalton etc. Formule chimiche, atomi ed ioni, peso atomico, peso formula, isomeria.
• il concetto di mole. formule empiriche ed il loro calcolo da dati di analisi elementare.
• Stechiometria delle reazioni e loro bilanciamento, numero di ossidazione e bilanciamento delle reazioni redox.
• unità di concentrazione, molarità etc.
• Equivalenti ed analisi volumetrica con reazioni: calcoli ed esercizi.
• Struttura atomica: introduzione storica ed esperimenti fondamentali nella scoperta delle particelle elementari. Quantomeccanica: eq. Schrodinger, orbitali, numeri quantici, principio di Aufbau e periodicità.
• Proprietà periodiche: affinità elettronica, energie di ionizzazione, elettronegatività (Pauling), raggio atomico e ionico.
• Il legame chimico nella descrizione di Lewis: la regola dell'ottetto e le formule di Lewis;
• Teoria VSEPR e geometria molecolare.
• Teoria valence bond e concetto di ibridizzazione.
• Teoria degli orbitali molecolari (LCAO-MO); molecole biatomiche.
• Legame ionico.
• Gas e teoria cinetica: modello del gas perfetto, leggi dei gas (Boyle, Gay-Lussac, Charles, Avogadro, equazione generale di stato); gas reali. Calcoli chimici sui gas; miscele di gas ideali:
• leggi di Dalton e frazione molare.
• Stati condensati: liquidi e solidi. Solidi e liquidi ionici e molecolari.
• Forze intermolecolari e passaggi di stato, tensione superficiale.
• Diagrammi di stato (T/P). Il processo di dissoluzione, solvatazione di solidi molecolari, gas e ioni.
• Soluzioni e loro leggi: legge di Raoult e distillazione frazionata. Proprietà colligative e calcoli connessi (peso molecolare, coeffic. i di van't Hoff).
• Termodinamica chimica: temperatura, calore, lavoro, energia interna (Prima legge). Processi esotermici ed endotemici. Funzioni termodinamiche: entalpia e suo calcolo per una reazione.
• Esecuzione di sintesi di sali.
• Esecuzione di titolazioni acido base.

• Whitten-Davis-Peck-Stanley, Chimica Generale, Piccin, Padova, ISBN:978-88-299-2033-4 Petrucci-Harwood-Herring, Chimica Generale, Piccin, Padova, ISBN: 88-299-1671-4
• M. S. Silberberg, Chimica, McGraw-Hill, Milano, ISBN: 978-88-386-6423-4
• T.L.Brown, et alia, Fondamenti di Chimica, EdiSES, Napoli, ISBN: 978-88-7959-692-3
• D.W. Oxtoby, et alia, Chimica Moderna, Quarta ed., EdiSES Napoli, ISBN: 978-88-7959 7258 (anche on-line con esercizi etc, vedi a: http://www.edises.it )

• A. Peloso, Problemi di Chimica Generale, 6 edizione. Libreria Cortina Padova, ISBN: 88-7784-262-8
• P.M. Lausarot, G.A. Vaglio, Stechiometria per la Chimica Generale, Piccin Padova, ISBN: 88-299-1727-3
• A.Caselli, S.Rizzato, F.Tessore, Stechiometria, quinta ed., EdiSES Napoli, ISBN: 978-88-7959-883-5

Dispense del docente disponibili su moodle

Il metodo previsto di verifica dell’apprendimento si articola in due prove dal superamento obbligatorio: prova scritta e prova orale e nella valutazione della relazione sull’attività di laboratorio svolta.
La prova scritta verterà su esercizi di stechiometria (5 esercizi, 2,5 ore). L’ammissione alla prova orale avverrà previo superamento della scritta. La prova orale consiste in una serie di domande (3 - 5) su vari aspetti del programma riportato nella sezione “Contenuti”: lo studente deve in tal modo dimostrare sia l’apprendimento degli argomenti svolti a lezione, la capacità di esporli in maniera formale e di essere in grado di sviluppare collegamenti logici tra le varie sezioni del programma. La prova orale ha una durata di circa 30 minuti
La prova di laboratorio consiste nella stesura di una relazione scientifica riguardante l’attività sperimentale realizzata in laboratorio, che deve riportare la descrizione dell’approccio sperimentale adottato, la descrizione delle metodiche e dei risultati sperimentali ottenuti
In tal modo si valuta la capacità dello studente di affrontare delle problematiche sperimentali e pratiche, di elaborare correttamente un insieme di dati sperimentali, di riportare per iscritto il proprio operato in maniera formale. La relazione viene valutata con un voto compreso tra –3 e +3, che verrà aggiunto al voto finale complessivo della prova orale. La relazione dev’essere consegnata al più tardi una settimana prima dell’orale.
Il voto finale terrà conto dei risultati conseguiti nelle due prove e nella relazione.

L’insegnamento è organizzato in:
• Lezioni frontali con presentazione dei materiali con PowerPoint. I file PowerPoint utilizzati sono accessibili agli studenti via interfaccia Moodle
• Lezioni frontali con uso di lavagna per lo svolgimento di dimostrazioni e/o esempi ed esercizi numerici.
• Esperienze di laboratorio in cui gli studenti effettuano la sintesi di sali e titolazioni acido base

Italiano

LA STRUTTURA E I CONTENUTI DELL'INSEGNAMENTO POTRANNO SUBIRE VARIAZIONI IN CONSEGUENZA DELL'EPIDEMIA DI COVID-19

Accessibilità, Disabilità e Inclusione
Accomodamenti e Servizi di Supporto per studenti con disabilità o con disturbi specifici dell’apprendimento:
Ca’ Foscari applica la Legge Italiana (Legge 17/1999; Legge 170/2010) per i servizi di supporto e di accomodamento disponibili agli studenti con disabilità o con disturbi specifici dell’apprendimento. In caso di disabilità motoria, visiva, dell’udito o altre disabilità (Legge 17/1999) o un disturbo specifico dell’apprendimento (Legge 170/2010) e si necessita di supporto (assistenza in aula, ausili tecnologici per lo svolgimento di esami o esami individualizzati, materiale in formato accessibile, recupero appunti, tutorato specialistico a supporto dello studio, interpreti o altro), si contatti l’ufficio Disabilità e DSA

scritto e orale

Questo insegnamento tratta argomenti connessi alla macroarea "Cambiamento climatico e energia" e concorre alla realizzazione dei relativi obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile