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a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
CHIMICA
Insegnamento
CHIMICA GENERALE E INORGANICA
SCN1035672, A.A. 2016/17

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2016/17

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
CHIMICA
SC1156, ordinamento 2014/15, A.A. 2016/17
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Crediti formativi 13.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese GENERAL AND INORGANIC CHEMISTRY
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Scienze Chimiche
Obbligo di frequenza
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile MAURO SAMBI CHIM/03
Altri docenti FRANCESCO SEDONA CHIM/03
FRANCESCO SEDONA CHIM/03

Mutuazioni
Codice Insegnamento Responsabile Corso di studio
SCN1035672 CHIMICA GENERALE E INORGANICA MAURO SAMBI SC1157

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
BASE Discipline Chimiche CHIM/03 11.0
CARATTERIZZANTE Discipline chimiche inorganiche e chimico-fisiche CHIM/03 2.0

Modalità di erogazione
Periodo di erogazione Annuale
Anno di corso I Anno
Modalità di erogazione frontale

Organizzazione della didattica
Tipo ore Crediti Ore di
Corso
Ore Studio
Individuale
Turni
ESERCITAZIONE 3.0 30 45.0 Nessun turno
LABORATORIO 2.0 24 26.0 3
LEZIONE 8.0 64 136.0 Nessun turno

Calendario
Inizio attività didattiche 01/10/2016
Fine attività didattiche 16/06/2017

Commissioni d'esame
Nessuna commissione d'esame definita

Syllabus
Prerequisiti: Nessuno
Conoscenze e abilita' da acquisire: Le lezioni in aula sono intese a fornire una prima alfabetizzazione chimica rigorosa agli studenti che si accingono allo studio della disciplina. La parte di esercitazioni prevede l’acquisizione degli elementi di base della stechiometria, cioè degli aspetti numerici dei più semplici concetti chimici. Le esperienze di laboratorio consentono l’acquisizione di conoscenze relative alle norme di prevenzione e sicurezza nell’uso di sostanze chimiche e alle norme comportamentali e di pronto intervento in caso di incidenti, nonché la familiarizzazione con vetreria ed altre semplici apparecchiature e con le procedure di uso più comune nei laboratori chimici.
Modalita' di esame: Relazioni di laboratorio, prova scritta di stechiometria e prova orale.
Criteri di valutazione: Costituiscono elementi di valutazione della prova scritta la correttezza dei risultati numerici, l'esplicitazione dei procedimenti attuati per ottenerli, la coerenza interna tra risultati logicamente interdipendenti e il rigore nell'utilizzo corretto delle unità di misura associate alle grandezze fisiche utilizzate. Il superamento di questa dà accesso all'esame orale, dove vengono valutate le competenze acquisite dallo studente nella parte teorica del corso. Criteri di valutazione della prova orale sono il rigore quantitativo nelle dimostrazioni, il grado di approfondimento degli argomenti, la capacità di istituire nessi tra aspetti diversi di un fenomeno chimico. L'acquisizione dei contenuti delle esperienze di laboratorio viene valutata sulla base di relazioni scritte compilate rispettando una griglia predeterminata di quesiti. Saranno considerati come criteri di valutazione la correttezza, la completezza, la concisione e la proprietà di espressione nella stesura delle relazioni.
Contenuti: LEZIONI D’AULA: Il metodo scientifico. Stati di aggregazione della materia. Miscele (omogenee, eterogenee) e sostanze pure. Elementi e composti; atomi e molecole. Teoria atomistica. Il numero atomico ed il numero di massa. Isotopi. Unità di massa atomica. Massa atomica relativa. Mole. Percentuali in massa, formula minima, formula molecolare. Numeri di ossidazione e loro determinazione. Bilanciamento chimico in forma molecolare/ionica. Bilancio massa/carica. Bilanciamento di reazioni non-redox, e redox con i metodi dei numeri di ossidazione e delle semireazioni.
Il legame chimico I: covalente, ionico e metallico. Strutture di Lewis. Metodo VSEPR.
Struttura dell’atomo secondo la meccanica quantistica. Atomo di Bohr e suoi limiti. Principio di indeterminazione di Heisenberg. Dualità onda-particella. Funzione d’onda. Equazione di Schrödinger e sue soluzioni per l’atomo monoelettronico. Orbitali atomici. Spin dell’elettrone. Introduzione agli atomi polielettronici. Modello a gusci dell’atomo. Principio dell’Aufbau. Principio di esclusione di Pauli. Regola di Hund.
Proprietà periodiche: raggio atomico e ionico, energia di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività. Stechiometria degli idruri e degli ossidi binari. Proprietà acido/base degli ossidi.
Il legame chimico II. Teoria LCAO-MO per molecole biatomiche omonucleari ed eteronucleari.
Cenno alla teoria VB e confronto con la teoria MO. Gli orbitali ibridi del carbonio.
Legge del gas perfetto. Legge di Dalton. Teoria cinetica dei gas. Distribuzione di Maxwell-Boltzmann delle velocità molecolari. Effusione. Gas reali. Equazione di Van der Waals. Interazioni intermolecolari. Struttura dei solidi.
Equilibrio chimico. Legge di azione di massa. Principio di Le Chatelier. Termodinamica chimica. Prima e seconda legge della termodinamica. Legge di Hess. Energia libera di Gibbs. Criteri di spontaneità di una reazione chimica. Relazione tra costante di equilibrio e ΔG°.
Equilibri in soluzione. Elettroliti forti e deboli. Acidi e basi di Aarhenius, Brønsted-Lowry, Lewis. Idrolisi dei sali. Soluzioni tampone. Sali poco solubili.
Introduzione ai diagrammi di fase p, T per un componente. Regola delle fasi. Diagrammi di fase per miscele a due componenti volatili. Legge di Raoult. Distillazione. Miscele azeotropiche. Proprietà colligative.
Elettrochimica. Potenziale standard di riduzione. Equazione di Nernst. Le pile. Corrosione e protezione dalla corrosione. L’elettrolisi. Leggi di Faraday. La sovratensione.
Cinetica chimica. La velocità e l’ordine di reazione. Tempo di dimezzamento. Energia di attivazione. Equazione di Arrhenius. Meccanismi di reazione. Processi elementari. Rate-determining step. Catalizzatori.
ESERCITAZIONI NUMERICHE IN AULA: esercizi e dimostrazioni su argomenti trattati nelle lezioni d’aula, con le quali sono strettamente coordinate.
ESERCITAZIONI DI LABORATORIO: (1) Caratteristiche di alcuni processi chimici e fisici (reazioni acido/base, salificazione, processi endo/esotermici); (2) Esperimenti di elettrochimica (reazioni redox, pila Daniell, elettrolisi dell’acqua); (3) Equilibrio chimico (effetto della concentrazione, della temperatura e dello ione comune) (4) Titolazioni acido-base (titolazioni forte/forte e debole/forte); (5) Distillazione di una soluzione acquosa di acido cloridrico; (6) Ciclo del rame (reazioni redox, acido/base, di precipitazione applicate alla chimica acquosa del rame).
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezioni in aula; esercitazioni numeriche in aula; esercitazioni di laboratorio.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Appunti di lezione, materiale scaricabile dal sito web del docente:

http://www.chimica.unipd.it/mauro.sambi/pubblica/didattica.html
Testi di riferimento:
  • D. W. Oxtoby, H. P. Gillis, A. Campion, Principles of Modern Chemistry. --: Ed. Brooks/Cole, Cengage Learning, --. Cerca nel catalogo
  • S. S. Zumdahl, Chemical Principles. --: Ed. Brooks/Cole, Cengage Learning, --. Cerca nel catalogo
  • P. Michelin Lausarot , G. A. Vaglio, Fondamenti di stechiometria. --: Piccin, --. Cerca nel catalogo
  • P. Ferri, Calcoli stechiometrici. --: ETS, --. Cerca nel catalogo