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60/57/3/1 - CHIMICA GENERALE ED INORGANICA

Anno Accademico ​2016/2017

Docente
PAOLA ​DEPLANO (Tit.)
Periodo
Primo Semestre​
Modalità d'Erogazione
Convenzionale​
Lingua Insegnamento




Informazioni aggiuntive

CorsoPercorsoCFUDurata(h)
[60/57] ​ ​BIOLOGIA [57/00 - Ord. 2012] ​ ​PERCORSO COMUNE648
Obiettivi

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: Il corso di Chimica si propone di fornire le conoscenze: sulle basi atomiche della chimica per la costruzione della tavola periodica degli elementi e per una predizione ragionevole sul come e perché gli atomi reagiscono; sul legame chimico e sua correlazione con le proprietà della materia; sulla spontaneità o equilibrio delle reazioni chimiche.

CAPACITÀ APPLICATIVE:
Lo studente dovrà essere in grado di fare previsioni sulla reattività di un elemento in base alla sua posizione nella tavola periodica; di saper scrivere una formula di struttura di Lewis; di classificare i composti sulla base del legame chimico e proprietà; di saper discutere un equilibrio chimico ed i fattori che lo influenzano con particolare attenzione per gli equilibri acido/base; di saper definire una specie ossidante e riducente; di saper definire una pila e di saper utilizzare la scala dei potenziali standard; di saper discutere l’elettrolisi.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO
Lo studente sarà stimolato a sviluppare un approccio critico sulla elaborazione e comprensione dei concetti attraverso quesiti sugli argomenti che risultassero poco chiari e attraverso la scelta del testo di riferimento. Gli studenti saranno sollecitati a verificare autonomamente la plausibilità delle soluzioni dei problemi loro proposti.

ABILITÀ NELLA COMUNICAZIONE.
Lo studente dovrà apprendere come esporre gli argomenti in modo chiaro ed efficace. Dovrà organizzare l’esposizione in modo consequenziale a partire dalle conoscenze di base richieste per sviluppare l’argomento in modo esauriente.

CAPACITÀ DI APPRENDERE
Lo studente dovrà sviluppare crescente capacità di apprendere attraverso una metodologia di studio che renda produttiva la frequenza alle lezioni e tutorato, attraverso una partecipazione attiva.

Prerequisiti

Prerequisiti
Conoscenze di base di Matematica, Fisica e Chimica a livello di scuola secondaria.

Contenuti

"Modulo Chimica Generale ed Inorganica (Prof. Deplano):
Introduzione e Richiami. Struttura atomica Cenni di sviluppo storico dei modelli atomici e Orbitali atomici. Configurazioni elettroniche. Tavola Periodica e Proprietà periodiche. Metalli, non metalli e metalloidi. Legame Chimico, i concetti di legame ionico e covalente,Teoria di Lewis e VSEPR. Momento Dipolare, Carica Formale, Numero di ossidazione. Cenni sulla teoria del Legame di Valenza e dell’ Orbitale Molecolare. Legame Metallico; Legame Ionico; Legame di Idrogeno; Forze di van der Waals. Solidi Reticolari.Solidi, Liquidi, Gas. Correlazione Struttura-proprietà. Bilancio energetico delle reazioni. Energia Interna ed Entalpia. Legge ed equazione di Hess. Entropia ed Energia Libera. Spontaneità ed Equilibrio. Esempi di transizioni e diagrammi di stato per sistemi a un componente. Cenni di cinetica. Equilibrio Chimico. Reazioni in fase omogenea ed eterogenea. Proprietà delle soluzioni: proprietà del solvente. Acidi e basi, Acidi e basi deboli; Acidi e basi forti, effetto livellante dell’acqua. Anioni basici, cationi acidi. Soluzioni tampone. Solubilità e reazioni di precipitazione. Prodotto di solubilità.Elettrochimica, Reazioni redox, specie ossidanti e specie riducenti Pile, Fenomeni di corrosione. Elettrolisi. Applicazioni.

Modulo Laboratorio di Chimica (Prof. Lippolis):
Introduzione al laboratorio. Norme e dotazioni di sicurezza; attrezzatura e vetreria per laboratorio: uso, pulizia e manutenzione. Definizione di volume e massa: misure di volume (vetreria graduata e tarata, prelievo, portata a volume); misure di massa (tipi di bilance, tara). Agitatori magnetici.
Unità di misura e conversioni (S.I.)
Solubilità e soluzioni. Unità di misura delle concentrazioni. Solubilità e miscibilità, fattori che influenzano la solubilità, elettroliti e non elettroliti.
Equilibri in soluzione acquosa. Costante d’equilibrio, prodotto di solubilità. Forza degli acidi e delle basi: costanti d’equilibrio Ka e Kb, idrolisi.
Trattamento dei dati. Cifre significative, incertezza sperimentale, errore limite, propagazione dell’errore
Analisi volumetrica. Principi generali, standard primari e secondari, titolazioni acido-base, complessometriche e per precipitazione.
Acidi, basi e tamponi. Calcolo del pH di soluzioni di acidi e basi forti. Equilibri di dissociazione e calcolo del pH di soluzioni di acidi e basi deboli. Coppie coniugate acido debole-base debole. Miscele di acidi e basi coniugate. Le soluzioni tampone: preparazione, capacità e pH. Indicatori acido-base.
Curve di titolazione acido base. Costruzione dei grafici per titolazioni acido forte-base forte, acido debole-base forte (acido forte-base debole), determinazione del punto finale mediante calcolo delle derivate finite.
Potenziometria. Principi generali, elettrodi per la misura del pH, potenziometro, titolazioni potenziometriche.
Conduttimetria. Principi generali, resistenza e conducibilità, conduttanza equivalente e conduttanza molare, metodi conduttometrici di analisi.
Tecniche separazione e purificazione. aDecantazione, filtrazione per gravità e a pressione ridotta, cristallizzazione. Estrazione con solvente: coefficienti di ripartizione, fattore di separabilità, teoria delle estrazioni multiple. Tecniche di estrazione discontinue e in continuo.
Tecniche spettroscopiche. Spettro elettromagnetico, natura dell’energia radiante, interazione radiazione materia.
Spettroscopia UV-visibile. Principi generali, assorbimento e transizioni elettroniche, legge di Lambert-Beer, cromofori, spettrofotometro. Determinazioni qualitative e quantitative. Retta di taratura e metodo dei minimi quadrati. Tutti gli argomenti saranno oggetto di prove pratiche di laboratorio.

Metodi Didattici

Lezioni frontali con l’ausilio di proiezioni. I lucidi non essendo dispense, non sono ritenuti utili per gli studenti non frequentanti. Sono resi disponibili agli studenti che frequentano le lezioni come traccia delle stesse. Lo studente dovrà autovalutare l’apprendimento degli argomenti risolvendo gli esercizi rinvenibili nei testi consigliati. In caso di difficoltà lo studente dovrà discuterne col docente o individualmente o in aula. Settimanalmente parteciperà alle ore di tutorato volte a verificare la comprensione degli argomenti attraverso la risoluzione di problemi.

Verifica dell'apprendimento

"Modulo di Chimica Generale ed Inorganica
Iscrizione on-line, almeno 5 giorni prima della data dell'esame.
L'esame consiste in una prova scritta e un orale. La prova orale sarà sostenuta dopo il superamento di un test sugli argomenti principali. Il corso di Chimica Generale e Laboratorio di Chimica prevede un unico voto di esame determinato dalla media delle votazioni (in trentesimi) riportate nei due moduli. Verranno valutati: acquisizione delle nozioni, conoscenza del linguaggio disciplinare, capacità di mettere in relazione concetti e conoscenze, capacità espositiva, disponibilità allo scambio e all’interazione con il docente durante il colloquio, spirito critico e capacità di autovalutazione.
Di conseguenza, il giudizio può essere:
a) Sufficiente (da 18 a 20/30); b) Discreto (da 21 a 23); c) Buono (da 24 a 26); d) Ottimo (da 27 a 29); e) Eccellente (30) La lode si attribuisce a candidati nettamente sopra la media, i cui eventuali limiti risultino nel complesso del tutto irrilevanti.

Testi

"Testi di riferimento:
Modulo di Chimica Generale ed Inorganica:
P. Atkins, L. Jones “Principi di Chimica”, ( Zanichelli);
Testi di riferimento: Kotz, Treichel, Townsend; “Chimica”, EdiSes;
CHIMICA, I. Bertini, C. Lucchinat, F. Mani; Casa Editrice Ambrosiana (Zanichelli); testi alternativi eventualmente a disposizione studenti da approvare.

Modulo Laboratorio di Chimica:
A) Laboratorio di Chimica, M. Consiglio, V. Frenna, S. Orecchio; EdiSES.
B) Elementi di Chimica Analitica, D. C. Harris; Zanichelli."

Altre Informazioni

Esercizi di preparazione all'esame: (dal testo Principi di Chimica; P. Atkins, L. Jones; Zanichelli (Terza ed)
CAPITOLO “I FONDAMENTI”: A1-A8; B1-B4; D1-D18; E7, E8-E11; H5-H7; CAPITOLO 1: ABILITA’ 1, 2, 4, 8, 10 : 11, 12, 13; ESERCIZI 1.3-1.5, 1.45-1.47; 1.49-1.50; 1.62-1.64; 1.69-1.70; 1.84; 1.87- 1.98; 1.101-1.106
CAPITOLO 2: ABILITA’1-8; ESERCIZI 2.1-2.4; 2.15-2.20; 2.23-2.25, 2.33-2.36; 2.50-2.58; 2.66-2.70; 2.71-2.74; 2.83-2.84; CAPITOLO 3: ABILITA’ 1-7; ESERCIZI 3.1-3.4; 3.17-3.20; 3.33-3.37 (trascurare ibridi con orbitali d); 3.51-3.54; 3.59-3.60; 3.62-3.65; CAPITOLO 4: 4.5 Applicazione legge gas ideale, esempio 4.2 e 4.7
CAPITOLO 5: autoesame 5.3A e B; ABILITA’1-6, Esempio 5.1, 5.2;5.3;5.4;5.8 a e b; 5.37; CAPITOLO 6: ABILITA’ 4, 6; ESERCIZI 6.13, 6.25-6.29; CAPITOLO 7: ABILITA’ 12, 13, 14 ESERCIZI 7.1; 7.43; 7.52; 7.59; 7.61; 7.67; 7.71; CAPITOLO 8: ABILITA’ 6, 7, 10, 11,12,14, ESERCIZI 8.35; 8.53; CAPITOLO 11: ABILITA’ 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 9; 10; 11; 16; ESERCIZI 11.1; 11.10; 11.23; 11.25; 11.33; 10.104; 11.105; CAPITOLO 12: ABILITA’ 1; 2; 3; 9, 10, 11, 13, 14; ESERCIZI 12.1; 12.56; 12.57; 12.63; CAPITOLO 13: ABILITA’ 1, 3-5, 7, 8, 10, 11,12; ESERCIZI: 13.10; 13.11a-d; 13.1; 13.3, 13.5; 13.6
Test svolti durante il tutorato