CHIMICA GENERALE E INORGANICA E LABORATORIO-MOD. 1

L’insegnamento è una delle attività formative di base del Corso di Laurea, e consente allo studente di acquisire la conoscenza e la comprensione dei principali concetti della chimica, bagaglio culturale fondamentale in ambito scientifico.
Obiettivi formativi dell’insegnamento sono:
1) conoscere le leggi che governano la chimica generale e le reazioni chimiche;
2) conoscere la nomenclatura chimica;
3) sviluppare la capacità di risolvere problemi di chimica generale (stechiometria);
4) favorire e stimolare l’utilizzo di un ragionamento logico e deduttivo nella risoluzione di detti problemi, approccio di importanza fondamentale per affrontare qualsiasi problema in ambito scientifico;
5) sviluppare la capacità di esporre concetti e ragionamenti scientifici in maniera formale, sia oralmente sia mediante scrittura.

1. Conoscenza e comprensione
i) Conoscere la nomenclatura chimica.
ii) Conoscere le principali leggi e i principali concetti della chimica generale.
iii) Conoscere le metodologie di approccio per la risoluzione dei problemi di chimica
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
i) Saper scrivere la formula chimica di un materiale inorganico e/o assegnare il nome ad un composto chimico dalla formula chimica.
ii) Saper utilizzare le leggi e i concetti appresi per risolvere problemi teorici e pratici.
3. Capacità di giudizio
i) Saper valutare la consistenza logica dei risultati a cui porta l’applicazione delle leggi apprese, sia in ambito teorico sia nella risoluzione di problemi di stechiometria.
ii) Sapere argomentare le proprietà dei composti inorganici in base alla loro struttura chimica.
4. Abilità comunicative
i) Saper comunicare le conoscenze apprese e il risultato della loro applicazione utilizzando una terminologia appropriata, sia oralmente che in forma scritto.
ii) Saper interagire con il docente e con i pari in modo rispettoso e costruttivo.
5. Capacità di apprendimento
i) Saper prendere appunti, selezionando e raccogliendo le informazioni a seconda della loro importanza e priorità e condividerli in forma collaborativa con i propri colleghi.
ii) Saper integrare i concetti e gli esempi raccolti con gli appunti personali con il materiale fornito dal docente.
iii) Saper consultare criticamente i testi di riferimento e la bibliografia in essi contenuta.

E’ opportuno che gli studenti abbiano una conoscenza di base di matematica ed algebra (equazioni di primo e di secondo grado, logaritmi ed esponenziali).

-La struttura atomica della materia. Elettrone, protone, neutrone. Numero atomico e di massa. Isotopi. L’unità di massa atomica. Massa molecolare. Mole e Numero di Avogadro. Massa molare.
-Le reazioni chimiche. Elementi e composti. Simboli e le formule chimiche. Il numero di ossidazione. Le reazioni chimiche. Leggi di conservazione della massa e della carica. Il bilanciamento delle reazioni. Reazioni di ossido-riduzione.
-Nomenclatura chimica inorganica (nomenclatura IUPAC e tradizionale).
-Il nucleo atomico. Nuclidi stabili e radionuclidi. I processi di decadimento radioattivo.
La struttura elettronica degli atomi. Effetto fotoelettrico. Natura ondulatoria e corpuscolare della radiazione elettromagnetica. Equazione di Schrödinger per l’atomo di H. I numeri quantici. Gli orbitali atomici. Livelli energetici negli atomi polielettronici. Il principio di esclusione di Pauli e la regola di Hund. Le configurazioni elettroniche degli atomi nello stato fondamentale (Aufbau).
-La classificazione periodica degli elementi. Tavola Periodica. Periodi e gruppi. Le proprietà periodiche degli elementi. La carica nucleare efficace. Raggi atomici e ionici. Energia di ionizzazione. Affinità elettronica. Elettronegatività.
-Il legame chimico. Energia di legame, lunghezza e angolo di legame. Legame ionico e covalente. La teoria VB. Legami σ e π. Stati di valenza di alcuni elementi del secondo e del terzo periodo. Ibridazione: orbitali ibridi. Geometria molecolare. La risonanza. La teoria MO. Il metodo LCAO: formazione di orbitali molecolari di legame e di antilegame dalla combinazione di orbitali atomici. Ordine di legame. La polarità del legame chimico. Il momento dipolare. Molecole polari e apolari. Carattere ionico del legame. Il legame a idrogeno. Interazioni ione-dipolo e di Van der Waals. Forze di London.
-Gli stati di aggregazione della materia. Stato solido, liquido e gassoso. Le leggi dei gas: legge di Boyle, leggi di Gay Lussac e legge di Avogadro. L’equazione di stato dei gas ideali. La legge di Dalton per le miscele gassose. Definizione di pressione parziale. I gas reali. Cenni di teoria cinetica dei gas. Energia cinetica media di un gas. Le soluzioni: molarità, molalità, frazione molare.
-Principi di termodinamica. Definizione di sistema. Variabili di stato. Il primo principio della termodinamica. L’energia interna (E). Entalpia (H). Reazioni eso- ed endotermiche. Il secondo principio della termodinamica. Energia libera di Gibbs (G). Criteri di spontaneità di una reazione.
-L’equilibrio chimico. L’equilibrio chimico. La costante di equilibrio Kc e Kp equilibri omogenei in fase gassosa ed eterogenei. Il principio dell’equilibrio mobile o di Le Chatelier. Fattori che influenzano l’equilibrio chimico.
-Gli equilibri ionici in soluzione acquosa. L’autoprotolisi dell’acqua. Soluzioni acide, basiche e neutre; pH. Acidi e basi e loro forza. Acidi forti. Acidi deboli: Ka. Basi forti. Basi deboli: Kb. Idrolisi di sali. Il calcolo del pH: soluzioni di un acido forte e base forte; di un acido debole e base debole monoprotici e sali. Le reazioni di neutralizzazione di un acido forte con una base forte. Le soluzioni tampone: equazione di Henderson-Hasselbalch. Equilibri di solubilità. Effetto ione comune.
-Equilibri tra fasi diverse. Tensione di vapore. Il diagramma di stato dell’acqua e della CO2. Soluzioni ideali di due componenti. La pressione di vapore di una soluzione. La legge di Raoult. Le soluzioni reali, azeotropo. Solubilità di gas nei liquidi: la legge di Henry. Le proprietà colligative.
-Elettrochimica. Celle galvaniche ed elettrolitiche. Pila. Forza elettromotrice e potenziale di un semi-elemento: equazione di Nernst. Potenziali standard di riduzione. Il potere ossidante/riducente delle coppie redox.

- R.Chang, K.Goldsby - Fondamenti di Chimica Generale - McGraw Hill Education - Milano.
- P. Silvestroni - Fondamenti di Chimica - Veschi Roma.
- A. Peloso - Problemi di Chimica Generale - Libreria Cortina Padova.
- Appunti di lezione.
- Slide di lezione fornite dal docente.

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso una prova scritta. Il test, da svolgere in due ore, includerà domande ed esercizi su tutto il programma sviluppato in classe. Durante l'esame non è ammesso l'uso di libri di testo, appunti, supporti elettronici.

L’insegnamento è organizzato in lezioni frontali comprensive di esercitazioni con risoluzione di problemi.
al termine del corso, nella piattaforma “Moodle” di Ateneo sarà presente e scaricabile il materiale didattico proiettato in aula durante le lezioni ed alcuni esercizi modello per la preparazione dell’esame.

Italiano

LA STRUTTURA E I CONTENUTI DELL'INSEGNAMENTO POTRANNO SUBIRE VARIAZIONI IN CONSEGUENZA DELLA PANDEMIA 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 disabilita@unive.it.

scritto

Questo insegnamento tratta argomenti connessi alla macroarea "Capitale naturale e qualità dell'ambiente" e concorre alla realizzazione dei relativi obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile