Chimica 2014/2015

Generalità sulla struttura dell’atomo. Teoria atomica. Principio di indeterminazione. Numeri quantici. Orbitali atomici, Strutture elettroniche degli atomi. Legge di Avogadro. Mole. Formule chimiche. Equazioni chimiche e reazioni. Calcoli stechiometrici (resa, reagente limitante). Sistema e proprietà periodiche. Legame chimico. Proprietà generali.Legame chimico. Notazione di Lewis e regola dell’ottetto. Legame ionico e covalente. Teoria del legame di valenza. Ibridazione. Interazioni dipolari. Legame idrogeno. Teoria degli orbitali molecolari. Legame metallico. Conduttori, semiconduttori e drogaggio. Stati di aggregazione: stato gassoso. Leggi dei gas. Equazione di stato dei gas ideali e reali. Legge di Dalton. Stato solido: solidi covalenti, ionici, metallici e molecolari. Proprietà dei solidi: temperature di fusione, conducibilità, durezza, fragilità. Proprietà dei liquidi: energia superficiale, viscosità, tensione di vapore. Termodinamica chimica: definizione di sistema termodinamico isolato, chiuso ed aperto. Variabili di stato. Energia interna di un sistema. Primo principio della termodinamica. Funzione di stato. Lavoro meccanico PV. Entalpia. Reazioni endotermiche ed esotermiche. Legge di Hess. Entropia e secondo principio della termodinamica. Energia libera e spontaneità dei processi. Transizione di fase. Equazione di Clapeyron. Diagrammi isobari per passaggi di stato. Temperatura e stato critico. Diagrammi di stato: acqua e CO2. Soluzioni: definizioni e concentrazioni. Definizione di soluzione satura e solubilità. Termodinamica dello stato di soluzione: energia libera di mescolamento ed entropia di mescolamento. Soluzioni ideali, legge di Raoult. Soluzioni liquido-solido: soluti non volatili non elettroliti. Proprietà colligative: abbassamento della pressione di vapore, abbassamento ebullioscopio, innalzamento crioscopico e pressione osmotica. Dissociazione elettrolitica: correzione di van’t Hoff per proprietà colligative di soluti elettroliti. Equilibri chimici di sistemi omogenei: legge isoterma di van’t Hoff. Costanti di equilibrio Kp e Kc. Influenza della variazione di temperatura sull’equilibrio. Applicazioni della costante di equilibrio. Equilibri in fase eterogenea. Influenza di pressione, composizione e gas inerte sugli equilibri. Principio di Le Chatelier. Acidi e basi: modelli di Bronsted-Lowry e di Lewis. Forza di acidi e basi. Costante di ionizzazione dell’acqua. Definizione di pH. Acidi e basi forti. Effetto livellante dell’acqua. Acidi e basi deboli. Idrolisi salina e soluzioni tampone. Reazioni redox: bilanciamento con il metodo ionico-elettronico. Potenziali elettrodici. Equazione di Nernst. Pile elettrochimiche.