65816 - STECHIOMETRIA E PROCESSI CHIMICI

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine dell'insegnamento, lo studente possiede le conoscenze e le basi teoriche necessarie alla comprensione degli aspetti quantitativi delle reazioni chimiche. Lo studente è in grado di descrivere gli equilibri implicati nelle trasformazioni chimiche attraverso l'impiego di equazioni stechiometriche e potrà valutare la spontaneità di reazioni acido-base, di ossido-riduzione e di precipitazione, nonché capire il significato dei risultati sperimentali nelle varie analisi quantitative, specialmente in quelle basate sulle titolazioni volumetriche.

Contenuti

• Utilizzo delle diverse definizioni di concentrazione di soluti nelle miscele omogenee ed eterogenee. Molarità, Molalità e frazione molare. Percentuali in peso e in volume. Esercitazioni sulla conversione tra diverse espressioni della concentrazione. Preparazione di soluzioni a titolo noto.
• Reazioni acido-base. Reazioni di ossido-riduzione. Bilanciamento di reazioni chimiche alla base delle trasformazioni degli alimenti e utilizzo dei coefficienti stechiometrici. Reagenti in eccesso o in difetto e calcolo della resa di conversione.
• Solubilità e solvatazione. Proprietà colligative: abbassamento della tensione di vapore, innalzamento ebullioscopico, abbassamento crioscopico, pressione osmotica.
• Acidi e basi deboli. Specie redox. Titolazioni acido-base e ossidoridumetriche. Equivalenti e Normalità.
• Le soluzioni tampone.
• Il prodotto di solubilità. L'effetto dello ione a comune. Equilibri simultanei in soluzione.
• Relazioni tra concentrazione di soluzioni e interazione dei soluti con le radiazioni elettromagnetiche. Applicazioni della legge di Lambert-Beer alla risoluzione di miscele di sostanze. Punto isosbestico
• Aspetti quantitativi della cinetica chimica e significato dell'equazione di Arrhenius
• Utilizzo del computer per la soluzione di problemi stechiometrici

Testi/Bibliografia

Titolo: Stechiometria. Un avvio allo studio della chimica
Autori:  Bertini Ivano,  Luchinat Claudio,  Mani Fabrizio.
Editore:  CEA
Pagine: 320
ISBN: 8808183548
ISBN-13: 9788808183545

Metodi didattici

L'insegnamento si compone di 6 CFU. Ogni CFU comprende 6 ore di lezioni teoriche frontali e 4 ore di esercitazioni pratiche in aula. Le esercitazioni pratiche vengono svolte in aula didattica presso il Campus di Cesena (Villa Almerici) dotata di PC collegata in rete e proiettore su schermo. L'obiettivo delle esercitazioni pratiche è duplice:

• Far acquisire allo studente dimestichezza con gli strumenti di calcolo
• Sviluppare nello studente la capacità di elaborare autonomamente i processi logici necessari per tradurre il problema chimico in una serie utile di operazioni matematiche.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame di fine corso mira a valutare il raggiungimento degli obiettivi didattici che consistono nella capacità dello studente di:

• Tradurre un problema chimico in un modello di calcolo stechiometrico
• Esprimere una valutazione sul significato chimico del risultato numerico
• Sviluppare una capacità critica nel valutare quantità ed errori della misura
• Affrontare, dal punto di vista quantitativo, gli aspetti della trasformazione della materia incontrati qualitativamente nel corso di chimica generale

L'esame consiste di una prova scritta basata su 6 esercizi a difficoltà progressiva per valutare la maturità parziale o completa della preparazione.

Strumenti a supporto della didattica

Il materiale didattico presentato a lezione (fogli di calcolo e documenti di testo) sarà messo a disposizione dello studente in formato elettronico.
Per ottenere il materiale didattico occorre consultare il sito web: http://www.francescocapozzi.it
Eventuali registrazioni audio delle lezioni saranno consentite, a patto che siano rese disponibili a tutti gli studenti mediante condivisione dei file mp3 in aree riservate del sito docente.
Username e password sono riservati agli studenti iscritti al corso e saranno riferiti dal docente all'inizio del corso, direttamente a lezione oppure mediante posta elettronica, previa iscrizione alla corrispondente lista di distribuzione.
E' previsto l'accesso guidato a portali web dove lo studente potrà reperire costanti, grandezze e caratteristiche delle sostanze per poter svolgere calcoli quantitativi relativi alle trasformazioni della materia.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Francesco Capozzi