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a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
CHIMICA INDUSTRIALE
Insegnamento
CHIMICA GENERALE E INORGANICA
SCN1035672, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2019/20

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
CHIMICA INDUSTRIALE
SC1157, ordinamento 2014/15, A.A. 2019/20
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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 No
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

Mutuante
Codice Insegnamento Responsabile Corso di studio
SCN1035672 CHIMICA GENERALE E INORGANICA MAURO SAMBI SC1156

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

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Annuale
Anno di corso I Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
ESERCITAZIONE 3.0 30 45.0
LABORATORIO 2.0 24 26.0
LEZIONE 8.0 64 136.0

Calendario
Inizio attività didattiche 30/09/2019
Fine attività didattiche 20/06/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2014

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: L'esame consiste di tre parti.
(a) Una prova scritta della durata di tre ore, che richiede la risposta preliminare ad almeno quattro su sei quesiti di nomenclatura inorganica come requisito per la correzione del resto della prova, che prevede la risoluzione di tre esercizi articolati, ciascuno dei quali combina diverse conoscenze e competenze apprese prevalentemente nella parte di esercitazioni . Entro un anno solare dal superamento (con un punteggio di almeno 17/30), la prova scritta dà accesso
(b) alla prova orale, in cui vengono valutate le conoscenze e competenze acquisite dallo studente prevalentemente nella parte teorica del corso, tipicamente mediante tre domande, per una durata globale tipica di 20-30 minuti. Due esiti negativi della prova orale impongono la ripetizione della prova scritta.
(c) L'attività di laboratorio viene infine valutata sulle relazioni scritte prodotte dallo studente, compilate rispettando una griglia predeterminata di quesiti.
Il voto finale è la media pesata delle valutazioni conseguite nelle tre prove, con pesi pari al 38%, 46% e 16%, rispettivamente.
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. 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 della correttezza, completezza, concisione e 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. Una o due ore alla settimana sono generalmente riservate alle domande libere degli studenti, alla revisione di concetti complessi appresi durante la settimana, agli approfondimenti facoltativi.
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, L. J. Butler, Chimica Moderna. Napoli: EdiSES, 2018.
  • R. H. Petrucci, F. G. Herring, J. D. Madura, C. Bissonnette, Chimica Generale – Principi e Applicazioni Moderne. Padova: Piccin, 2018. Cerca nel catalogo
  • P. Michelin Lausarot , G. A. Vaglio, Fondamenti di stechiometria. --: Piccin, --. Cerca nel catalogo
  • P. Ferri, Calcoli stechiometrici. --: ETS, --. Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Lecturing
  • Laboratory
  • Problem based learning
  • Interactive lecturing
  • Questioning
  • Problem solving
  • Videoriprese realizzate dal docente o dagli studenti
  • Utilizzo di video disponibili online o realizzati
  • Files e pagine caricati online (pagine web, Moodle, ...)

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Kaltura (ripresa del desktop, caricamento di files su MyMedia Unipd)