27711 - LABORATORIO DI CHIMICA GENERALE E INORGANICA L

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente ha acquisito e approfondito i concetti di base della chimica generale attraverso esercitazioni numeriche affiancate da attività sperimentali, allo scopo di sviluppare anche abilità nelle operazioni fondamentali di laboratorio. Lo studente è in grado inoltre di utilizzare il metodo scientifico che, unitamente alle conoscenze acquisite, gli permettere di affrontare i corsi più specialistici successivi.

Contenuti

Il programma viene articolato sulla base degli argomenti svolti nella parte teorica del corso integrato, con ulteriori approfondimenti basati essenzialmente su esercitazioni numeriche e su esperienze di laboratorio atte a presentare le più importati classi di reazioni chimiche. Di seguito si riportano gli argomenti del corso:

1- Struttura elementare dell'atomo- massa atomica e massa molecolare- Mole- Numero di Avogadro- rapporti percentuali atomi in molecole- analisi elementare- nomenclatura.

2- Lo stato gassoso- equazione di stato dei gas perfetti - miscele di gas - pressioni parziali - legge di Dalton - cenni di teoria cinetica - legge di Graham - gas reali, equazione di Van der Waals.

3- Termochimica- calore, lavoro– I° principio delle termodinamica- funzioni di stato- legge di Hess– diagrammi entalpici– calori di reazione.

4- Equilibrio chimico– definizioni di concentrazioni– legge di azione di massa– costanti di equilibrio– legge di Le Chatelier- equilibri eterogenei.

5- Acidi e basi- prodotto ionico acqua – pH – acidi forti e deboli– pH di una soluzione di un sale– acidi poliprotici– soluzioni tampone- titolazioni.

6- Prodotto di solubilità– effetto ione comune– condizione di precipitazione.

7- Struttura dell'atomo– relazione di Planck, effetto fotoelettrico- spettri atomici dell'idrogeno, equazione di Rydbergh– atomo di Bohr– atomi polielettronici– dualismo onda-particelle– equazioni DeBroglie ed Heisenberg– cenni di meccanica ondulatoria– numeri quantici- configurazioni elettroniche degli atomi- Tavola Periodica– proprietà periodiche, energia di ionizzazione, affinità elettronica– raggi atomici e ionici– proprietà degli ossidi.

8- Il legame chimico– strutture di Lewis–risonanza- acidi e basi di Lewis– geometrie molecolari– teoria VSEPR.

9- Teoria orbitale molecolare- molecola di idrogeno– legame sigma e pigreco- OM di molecole biatomiche- ordine di legame- molecole eteropolari –elettronegatività– molecole poliatomiche– orbitali ibridi– molecole organiche a legame multiplo- Applicazioni termodinamiche dell'energia di legame.

10- Forze intermolecolari– momenti dipolari– solidi molecolari– allotropia– legame ionico– forze di Van der Waals– legame ad idrogeno- entalpia di idratazione e di solubilizzazione– solubilità in funzione della polarità del solvente.

11- La velocità di una reazione– reazioni del primo ordine– meccanismo delle reazioni- Catalisi.

12-.La spontaneità delle reazioni– II e III principio della termodinamica –energia libera ed entropia- energia libera e costanti di equilibrio- dipendenza di Keq dalla temperatura.

13- Elettrochimica– reazioni redox spontanee– pile- forza elettromotrice– potenziale elettrodico– scala dei potenziali e applicazioni– determinazione di costanti di equilibrio da misure elettrochimiche– elettrolisi.

14- Equilibri solido, liquido e gas– diagrammi di stato– soluzioni– tensione di vapore– legge di Raoult– miscele binarie- ebulloscopia e crioscopia– pressione osmotica.

15- Chimica dei metalli alcalino e alcalino terrosi e proprietà periodiche nei gruppi del boro, carbonio, azoto, ossigeno ed alogeni.

 

Nel corso di Laboratorio vengono svolte una serie di esperienze pratiche sui capitoli sopra descritti.

Testi/Bibliografia

Stechiometria, un avvio allo studio della Chimica, I. Bertini, F. Mani, Casa Editrice Ambrosiana.

Gli esercizi svolti a lezione saranno a breve pubblicati su http://amscampus.cib.unibo.it/

Metodi didattici

Lezioni in aula integrate da esercitazioni numeriche sugli argomenti svolti e esperienze pratiche in laboratorio. Verra inoltre implementata un'attività di tutorato per gli studenti

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame consiste in una prova scritta, con applicazioni  numeriche sugli argomenti in programma, seguita da un colloquio orale in cui sarà accertato il livello di approfondimento della materia conseguito dallo studente.

E' prevista la possibilità, fortemente consigliata, di fare delle prove scritte "in itinere" man mano che gli argomenti vengono trattati a lezione. Il superamento  di queste prove parziali sostituisce la prova scritta finale.

Il corso di "Chimica Generale e Inorganica" e l'analogo corso di Laboratorio svolgono un esame unico ed integrato, che prevede un solo voto

Strumenti a supporto della didattica

Videoproiettore, lavagna luminosa, laboratori didattici

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Stefano Stagni