CHIMICA GENERALE E LABORATORIO - MOD.2

L’insegnamento costituisce l’attività formativa basica per il settore chimico del corso di laurea in Chimica e Tecnologie Sostenibili, e consente allo studente di acquisire la prima conoscenza dei principali concetti dell’ambito chimico, aprendo la strada ai corsi successivi nei quali la gran parte degli argomenti verranno ripresi ed approfonditi.
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 (presente solo in questo corso) inteso come calcolo numerico pratico delle variabili in sistemi chimici reali o come risultato delle diverse tecniche analitiche.
Obiettivi formativi di questo modulo del corso sono: 1) sviluppare il concetto di equilibrio chimico dimostrandone l’importanza per interpretare e prevedere gli esiti delle reazioni; 2) introdurre l’energetica delle trasformazioni chimiche (termodinamica chimica) e le sue capacità predittive; 3) fornire tutti gli strumenti per descrivere compiutamente i sistemi acido-base, gli equilibri di precipitazioni e i sistemi eletttrochimici 4) far acquisire allo studente familiarità con i problemi di stechiometria da considerarsi come applicazioni degli argomenti affrontati nella parte teorica del corso.
Nella scelta degli argomenti trattati sono state seguite le indicazionidel Comitato della Società Chimica Italiana per i contenuti di base deiCorsi di Laurea in Chimica (Riunione del Luglio 2007, Bologna).

1. Conoscenza e comprensione.
A) Conoscere le leggi quantitative che regolano equilibri fisici e chimici, e gli scambi di energia nei sistemi elettrochimici.
B) Conoscere le caratteristiche salienti dei sistemi acido-base, dei sistemi implicanti processi di precipitazione-solubilizzazione e dei sistemi elettrochimici.

2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
A) Avvelersi del concetto di equilibrio chimico per definire gli esiti di una reazione chimica sia essa una reazione di scambio che una reazione di ossido-riduzione.
B) Saper risolvere problemi stechiometrici riguardanti l’equilibrio chimico in tutte le sue declinazioni.

3. Capacità di giudizio:
A) Saper valutare la consistenza logica dei risultati a cui porta l’applicazione dei concetti e delle leggi chimiche apprese, sia in ambito teorico sia nell’analisi di dati sperimentali.
B) Saper riconoscere eventuali errori tramite un’analisi critica del metodo applicato.

4. Abilità comunicative:
A) Saper comunicare le conoscenze apprese e il risultato della loro applicazione utilizzando una terminologia appropriata sia oralmente che per iscritto.
B) Saper interagire con il docente e con i compagni durante le lezioni in modo da confrontarsi sugli esiti dell’apprendimento.

5. Capacità di apprendimento:
A) Saper prendere appunti, selezionando e raccogliendo le informazioni a seconda della loro importanza e priorità.
B) Saper essere sufficientemente autonomi nella risoluzione di problemi stechiometrici.

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

-Cinetica Chimica definizioni, leggi cinetiche, leggi del primo e secondo ordine. Teoria dello collisioni e legge di Arrhenius. I catalizzatori.
L’approccio sperimentale al problema dell’equilibrio chimico. La legge di azione di massa e la costante di equilibrio. Il quoziente di reazione. Correlazione tra Kp e Kc. Perturbazione dell’equilibrio chimico ed il principio di Le Chatelier. L’approccio cinetico al problema dell’equilibrio chimico. L’approccio termodinamico al problema dell’equilibrio chimico. I criteri di spontaneità e l’equilibrio chimico. L’energia libera di Gibbs di reazione e sua correlazione con la costante di equilibrio. Risoluzione di varie tipologie di problemi sull’equilibrio chimico.
- Equilibri acido-base
Definizione di acido base secondo Arrhenius, Bronsted-Lowry e Lewis. I sistemi acido base in acqua. Autoionizzazione dell’acqua e la funzione pH. Acidi e basi forti e deboli. La costante di dissociazione acida e basica. Il pH. Calcolo del pH di soluzioni di acidi, basi e sali. Le soluzioni tampone. Gli indicatori acido-base. Risoluzione di varie tipologie di problemi sugli equilibri acido-base.
- Equilibri ionici di composti ionici poco solubili.
Elettroliti forti ed elettroliti deboli. I sali poco solubili. L’espressione del prodotto di solubilità. L’effetto dello ione comune sula solubilità. L’effetto del pH sulla solubilità.
Solubilità ed equilibri di complessazione. Risoluzione di varie tipologie di problemi sugli equilibri riguardanti composti ionici poco solubili.
- Elettrochimica
Le celle galvaniche. Costruzione, funzionamento e rappresentazione schematica di una cella galvanica. Potenziale standard di cella e di semicella. L’elettrodo standard ad idrogeno. La legge di Nernst. Potenziali elettrodici standard. Risoluzione di varie tipologie di problemi sulle celle galvaniche. Le celle elettrolitiche.
Esercizi numerici sulle materie indicate.

Ogni testo di Chimica Generale a livello universitario è accettabile ad integrazione degli appunti di lezione ed alle dispense di laboratorio.
Si suggeriscono comunque i seguenti libri testo:
Petrucci,Harwood and Herring "Chimica Generale" Piccin Editore PadovaKotz and Treichel "Chimica" Edizioni EdiSES Napoli;
Kotz and Treichel "Chimica" Edizioni EdiSES Napoli;
Silberberg "Chimica: La natura molecolare della materia e delle sue trasformazioni" Mc Graw Hill Editore

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
Bandoli, Nicolini e Uguagliati, "Stechiometria con Complementi di Chimica" Edizioni Progetto Padova

dispense di laboratorio

Il metodo di verifica dell’apprendimento si articola per quello che riguarda questo modulo del corso, in una prova scritta ed in una orale. Il voto finale terrà conto del voto conseguito in queste due prove e farà media con quello ottenuto dallo studente nell'altro modulo.
La prova scritta consiste in una serie di esercizi, numerici e non, relativi al programma riportato nella sezione contenuti, da risolvere giustificando i metodi utilizzati per la soluzione. Tale prova mira a verificare che lo studente abbia acquisito i concetti presentati durante le lezioni e li sappia applicare con coerenza peri risolvere i problemi. La durata della prova scritta è di due ore Durante ogni prova scritta è consentito soltanto l’uso di una calcolatrice scientifica e della tavola periodica. La prova scritta può essere sostituita dal superamento di due prove scritte intermedie, da svolgersi in itinere previste una verso la metà e l’altra subito alla fine del corso.
La prova orale consiste in una serie di domande riguardanti la parte del programma riportato nella sezione “Contenuti” ed in essa lo studente dovrà dimostrare sia l’apprendimento degli argomenti svolti a lezione sia la capacità di esporli in maniera formale.

L’insegnamento si basa su lezioni frontali con utilizzo di diapositive, accompagnato da esercitazioni numeriche con risoluzione di problemi stechiometrici.
Le diapositive utilzzate durante il corso saranno fornite agli studenti su supporto informatico.

Italiano

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 disabilita@unive.it.
LA STRUTTURA E I CONTENUTI DELL'INSEGNAMENTO POTRANNO SUBIRE VARIAZIONI IN CONSEGUENZA DELL'EPIDEMIA DI COVID-19.

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