Chimica 2017/2018

Introduzione, atomo e stechiometria Classificazione e proprietà della materia. Generalità  sulla struttura dell’atomo. Numero atomico, numero di massa. Isotopi. Massa atomica relativa. Le molecole, masse molecolari relative. Formula minima e formula bruta di un composto. Costante di Avogadro. Massa molare. Reazioni chimiche, equazione stechiometrica. Reagenti limitanti, resa percentuale.

Struttura elettronica e sistema periodico degli elementi Dualità e caratteristiche della luce. Spettri di emissione e di assorbimento. Evoluzione del modello atomico. Modello quantistico di Bohr. Teoria degli orbitali atomici. Principio di indeterminazione di Heisenberg. Forma e struttura degli orbitali. Numeri quantici. Principio di esclusione di Pauli. Principio della massima molteplicità di Hund. Sistema periodico degli elementi. Elettronegatività, energia di ionizzazione, affinità elettronica e numero di ossidazione.

Il legame chimico Generalità. Tipi di legame chimico. Legame covalente. Legame dativo. Legame omopolare. VSEPR e teoria degli orbitali molecolari. Ibridizzazione. Risonanza. Legame ionico. Legame metallico Legami intermolecolari: dipolo-dipolo, dipolo-dipolo indotto. Legame a idrogeno. Forze di London. Forze di Van Der Waals. Conduttività e proprietà dei metalli.

Gli stati della materia. Stato aeriforme. Proprietà e leggi dei gas. Gas ideali e equazione di stato. Equazione di stato dei gas reali. Legge di Dalton. Pressioni parziali e frazioni molari. Stato solido. Stato liquido, proprietà macroscopiche dei liquidi e passaggi di stato. Tensione di vapore. Diagrammi di stato ad un componente (acqua, anidride carbonica). Equazione di Clapeyron. Legge di Raoult.

Termodinamica chimica. Termochimica. Principi della termodinamica. Entalpia, entropia, energia libera di Gibbs. Legge di Hess. Spontaneità delle reazioni. Equazione di Van t’Hoff.

Proprietà delle soluzioni. Proprietà colligative. Unità di concentrazione. Soluzioni sature e solubilità. Fattori che influenzano la solubilità.

Equilibrio Chimico Concetto di equilibrio. Costanti di equilibrio, loro interpretazione e utilizzo. Equilibri eterogenei. Previsione della direzione di una reazione. Calcolo delle concentrazioni all’equilibrio. Principio dell’equilibrio mobile di Le Chatelier.

Equilibri Acido-Base e ulteriori aspetti degli equilibri in soluzione acquosa Acidi e basi secondo Bronsted-Lowry. Acidi secondo Lewis. Autoionizzazione dell’acqua. Scala del pH. Acidi e basi forti. Acidi e basi deboli monoprotici. Titolazioni. Soluzioni tampone. Equilibri di solubilità e costante del prodotto di solubilità. Elettrochimica Stati di ossidazione e reazioni di ossido riduzione. Bilanciamento di equazioni di ossido-riduzione con metodo degli ioni formali e ionico elettronico. Celle galvaniche o pile. Elettrodi, uso dei potenziali standard. Forza elettromotrice. Equazione di Nernst. Pile a concentrazione. Cenni sull’elettrolisi. Legge di Faraday.

Testi consigliati

“Fondamenti di Chimica”, Brown, Le May, Bursten, Murphy, EdiSES

“Appunti di Chimica”, Crociani, Ed. Aracne