Obiettivi Formativi
Il corso di Chimica Generale e Inorganica ha lo scopo di fornire agli studenti le basi generali della chimica occupandosi delle proprietà chimiche degli elementi e dei loro composti inorganici, di origine naturale e sintetica, nei loro aspetti teorici e applicativi avendo alla base lo studio e l'approfondimento del sistema periodico degli elementi, con particolare riguardo alle relazioni esistenti tra struttura e proprietà della materia. L’obiettivo è che lo studente possa avere gli strumenti per analizzare la materia, le sue proprietà e le sue trasformazioni sotto l’aspetto chimico.
Programma
Struttura della materia. Atomi ed elementi chimici. Molecole e composti ionici. Gli Isotopi. Massa atomica, pesi atomici e molecolari. Mole e massa molare. Stati di aggregazione della materia.
- Struttura atomica. Energia. Radiazioni elettromagnetiche. Effetto fotoelettrico. L'atomo di idrogeno e i livelli energetici. Orbitali atomici. I numeri quantici. Livelli energetici negli atomi polielettronici. Il numero quantico di spin. Regole di riempimento degli orbitali. Configurazione elettronica degli elementi. Sistema periodico. Energia di ionizzazione, affinit? elettronica, elettronegativit?.
- Il legame covalente. Legame di tipo s e p. Teoria del legame di valenza e dell'orbitale molecolare. Orbitali ibridi. Formule di struttura e geometria molecolare. Legame ionico. Legame metallico.
- Legame chimico e propriet? fisiche della materia. Forze intermolecolari. Legame ad idrogeno.
- Propriet? chimiche e periodicit?. Nomenclatura dei composti chimici. Ossidi. Idruri. Numero di ossidazione. Acidi e basi. Propriet? chimiche degli elementi. Caratteristiche e reattivit? generali dei gruppi e degli elementi pi? importanti. Composti principali.
- Reazioni chimiche. Reazioni di ossido-riduzione. Acidi e basi secondo Br?nsted-Lowry e secondo Lewis. Reazioni acido-base. Effetto livellante del solvente. Bilanciamento delle reazioni.
- Lo stato gassoso. I gas ideali. Teoria cinetica dei gas. Gas reali.
- Le soluzioni. La concentrazione delle soluzioni. Tensione di vapore. Ebullioscopia, e crioscopia. Pressione osmotica. Solubilit?.
- I composti di coordinazione.
- Reversibilit? delle reazioni e legge dell?equilibrio chimico. Principio di Le Chatelier. Equilibrio in sistemi eterogenei. Prodotto di solubilit?. Cinetica delle reazioni chimiche, velocit? di reazione, energia di attivazione, catalisi.
- Equilibrio chimico e reazioni acido-base. Prodotto ionico dell'acqua. Soluzioni tampone. Idrolisi dei sali. Il pH. Determinazione del pH: gli indicatori, l'elettrodo a vetro.
- Termodinamica chimica. Lavoro e calore. Primo e secondo principio della termodinamica. Entalpia, entropia, energia libera di Gibbs. Equilibrio ed energia libera. Costante di equilibrio e temperatura.
- Elettrochimica. Pile. Forza elettromotrice. Potenziali standard. Elettrolisi.