Programma di Chimica Generale:

Il programma, che copre il totale di 8 CFU per 68ore di lezione supportate da testi/dispense suddivise per lezioni e fornite agli studenti progressivamente, prevede una prima parte iniziale (8 ore) in cui si affrontano concetti generali e propedeutici alle lezioni successive che includono: - Metodo scientifico, unità di misura e sistema internazionale, notazione scientifica, cifre significative, precisione e accuratezza. La classificazione della materia e stati di aggregazione. Teorie atomiche e numeri quantici, orbitali, aufbau e configurazione elettronica. La tavola periodica e proprietà periodiche degli elementi. Regole generali della nomenclatura IUPAC e convenzionale per i composti inorganici. Il programma prosegue con una seconda parte di approfondimento in cui si esplorano i concetti cardine della chimica generale (28 ore) quali: - Teorie del legame di Lewis, legame ionico, legame covalente e tipi di legame chimico, la regola dell’ottetto e formule di struttura. - Modello VSEPR, Teoria del legame di valenza, ibridizzazione e cenni di teoria dell'orbitale molecolare. Interazioni intermolecolari, interazione ione-dipolo, forze di Van der Waals, forze di dispersione di London. - Cenni di termodinamica chimica tra cui 1° Principio della Termodinamica, legge di HESS, entropia, 2° e 3° Principio della Termodinamica, energia libera di Gibbs e spontaneità di reazione. - Stato gassoso, equazione di stato del gas ideale, miscele gassose, legge di Dalton. - Stato liquido: proprietà dei liquidi, teoria cinetica, tensione di vapore, equazione di Clausius-Clapeyron, transizioni di fase e diagramma di stato dell'acqua. - Soluzioni: tipi di soluzione, energetica di formazione di una soluzione, solubilità e fattori che la influenzano. Soluzioni acquose e proprietà colligative. - Equilibrio chimico: processi reversibili e costanti di equilibrio; quoziente di reazione e previsione di direzione di reazione; grado di dissociazione; prodotto di solubilità, effetto ione a comune; principio di Le Chatelier, effetto della temperatura sull’equilibrio, equazione di van't Hoff; - Acidi e basi: definizione di Arrhenius, Brønsted-Lowry e Lewis; acidi di Lewis; acidi/basi forti e deboli; correlazione tra struttura e forza acida di idracidi e ossoacidi; autoionizzazione e prodotto ionico di H2O; scala di pH; costante di ionizzazione acida e basica; equilibri di acidi e basi deboli; proprietà acido/base di soluzioni saline; soluzioni tampone e l’importanza del controllo del pH in biologia. Infine, il programma prosegue con una terza parte (12ore) dedicata allo sviluppo dei seguenti argomenti: - Cinetica chimica: equazione cinetica e ordine di reazione; meccanismi di reazione e stadi elementari; stadio cineticamente limitante; teoria delle collisioni, fattore sterico, energia di attivazione, equazione di Arrhenius; catalizzatori ed enzimi. - Numeri di ossidazione e reazioni redox; celle galvaniche, potenziale di riduzione standard, equazione di Nernst, pile a concentrazione, elettrodo a idrogeno, elettrolisi di composti puri e soluzioni, leggi di Faraday. Inoltre, durante la lezione teorica, vengono presentati, svolti e discussi degli esercizi di stechiometria (20ore) relativi ad alcuni argomenti, già discussi precedentemente, a titolo di esempio e di strumento per lo studio autonomo a casa.

Il programma, che copre il totale di 8 CFU per 68ore di lezione supportate da testi/dispense suddivise per lezioni e fornite agli studenti progressivamente, prevede una prima parte iniziale (8 ore) in cui si affrontano concetti generali e propedeutici alle lezioni successive che includono: - Metodo scientifico, unità di misura e sistema internazionale, notazione scientifica, cifre significative, precisione e accuratezza. La classificazione della materia e stati di aggregazione. Teorie atomiche e numeri quantici, orbitali, aufbau e configurazione elettronica. La tavola periodica e proprietà periodiche degli elementi. Regole generali della nomenclatura IUPAC e convenzionale per i composti inorganici. Il programma prosegue con una seconda parte di approfondimento in cui si esplorano i concetti cardine della chimica generale (28 ore) quali: - Teorie del legame di Lewis, legame ionico, legame covalente e tipi di legame chimico, la regola dell’ottetto e formule di struttura. - Modello VSEPR, Teoria del legame di valenza, ibridizzazione e cenni di teoria dell'orbitale molecolare. Interazioni intermolecolari, interazione ione-dipolo, forze di Van der Waals, forze di dispersione di London. - Cenni di termodinamica chimica tra cui 1° Principio della Termodinamica, legge di HESS, entropia, 2° e 3° Principio della Termodinamica, energia libera di Gibbs e spontaneità di reazione. - Stato gassoso, equazione di stato del gas ideale, miscele gassose, legge di Dalton. - Stato liquido: proprietà dei liquidi, teoria cinetica, tensione di vapore, equazione di Clausius-Clapeyron, transizioni di fase e diagramma di stato dell'acqua. - Soluzioni: tipi di soluzione, energetica di formazione di una soluzione, solubilità e fattori che la influenzano. Soluzioni acquose e proprietà colligative. - Equilibrio chimico: processi reversibili e costanti di equilibrio; quoziente di reazione e previsione di direzione di reazione; grado di dissociazione; prodotto di solubilità, effetto ione a comune; principio di Le Chatelier, effetto della temperatura sull’equilibrio, equazione di van't Hoff; - Acidi e basi: definizione di Arrhenius, Brønsted-Lowry e Lewis; acidi di Lewis; acidi/basi forti e deboli; correlazione tra struttura e forza acida di idracidi e ossoacidi; autoionizzazione e prodotto ionico di H2O; scala di pH; costante di ionizzazione acida e basica; equilibri di acidi e basi deboli; proprietà acido/base di soluzioni saline; soluzioni tampone e l’importanza del controllo del pH in biologia. Infine, il programma prosegue con una terza parte (12ore) dedicata allo sviluppo dei seguenti argomenti: - Cinetica chimica: equazione cinetica e ordine di reazione; meccanismi di reazione e stadi elementari; stadio cineticamente limitante; teoria delle collisioni, fattore sterico, energia di attivazione, equazione di Arrhenius; catalizzatori ed enzimi. - Numeri di ossidazione e reazioni redox; celle galvaniche, potenziale di riduzione standard, equazione di Nernst, pile a concentrazione, elettrodo a idrogeno, elettrolisi di composti puri e soluzioni, leggi di Faraday. Inoltre, durante la lezione teorica, vengono presentati, svolti e discussi degli esercizi di stechiometria (20ore) relativi ad alcuni argomenti, già discussi precedentemente, a titolo di esempio e di strumento per lo studio autonomo a casa.

La struttura dell'atomo. Sistema periodico degli elementi. Legame chimico (ionico, covalente, metallico). Forze intermolecolari e legame a idrogeno. Stato della materia. Rapporti ponderali nelle reazioni chimiche. Numero di ossidazione. Bilanciamento delle reazioni chimiche. Termodinamica. Funzioni di stato. Equilibri tra fasi. Equilibri chimici omogenei ed eterogenei. La costante di equilibrio termodinamico. Equilibri di solubilità. Dissociazione elettrolitica. Soluzioni e proprietà colligative. Equilibri acido-base in soluzione acquosa: pH, idrolisi, soluzioni tampone, indicatori. Sistemi ossidoriduttivi: potenziali elettrodici, pile, equazione di Nernst, elettrolisi, legge di Faraday. Cinetica chimica.