Scopo del corso è quello di fornire i principi di base per lo studio della struttura atomica della materia, delle condizioni di formazione dei legami, della reattività, dell’equilibrio chimico e delle proprietà dei principali elementi.

Struttura della materia. Atomi ed elementi chimici. Isotopi. Massa atomica e peso atomico. Mole e massa molare. Numero di Avogadro. 

Il nucleo. Le forze di legame. Distribuzione dei nuclidi naturali stabili. Decadimento radioattivo. Famiglie radioattive naturali. Radioisotopi artificiali e loro applicazione. 

L’elettrone. Interazione radiazione elettromagnetica-elettrone. L’atomo d’idrogeno ed i livelli energetici. Orbitali atomici. I numeri quantici. Livelli energetici negli atomi polielettronici. Regole di riempimento degli orbitali. Configurazione elettronica degli elementi. Sistema periodico e proprietà periodiche. Affinità elettronica, energia di ionizzazione, elettronegatività. 

Il legame covalente. Legame σ e π. La geometria nelle molecole poliatomiche. Orbitali ibridi. Polarità dei legami. Teoria dell’orbitale molecolare. I composti di coordinazione. 

Il legame ionico e composti ionici. Il legame metallico e proprietà dei metalli. 

Nomenclatura chimica. Ossidi, idruri ed idrossidi. Proprietà chimiche e periodicità. 

Reazioni chimiche e loro bilanciamento. Reattivo limitante. Numero di ossidazione e reazioni di ossidoriduzione. L’equivalente. Il legame chimico e proprietà fisiche della materia. Forze intermolecolari. Le interazioni di Van der Waals. Legame a idrogeno. 

Lo stato solido. Struttura dei cristalli. 

Lo stato gassoso. I gas ideali. Teoria cinetica dei gas. Gas reali. 

Lo stato liquido. Pressione di vapore, viscosità, tensione superficiale. 

Le transizioni di stato. Termodinamica. Diagramma di stato dell’acqua e dell’anidride carbonica. 

Le soluzioni. La concentrazione. Preparazione e diluizione di una soluzione. Processo di dissoluzione. Solubilità. Soluzioni ideali. Proprietà colligative. Sistemi dispersi. Elettroliti e non elettroliti. Grado di dissociazione. 

Reversibilità delle reazioni e legge dell’equilibrio chimico. Principio di Le Chatelier. Termodinamica delle reazioni. 

Cinetica chimica. Velocità di una reazione. Meccanismo. I catalizzatori. 

Equilibrio acido-base in soluzione acquosa. Teorie sugli acidi e sulle basi. Prodotto ionico dell’acqua. Forza degli acidi e delle basi. Effetto livellante del solvente. Acidi e basi polifunzionali. Relazione fra struttura e forza. Il pH ed il pOH. Calcolo del pH e del pOH per acidi e basi forti, deboli e polifunzionali. Sostanze anfiprotiche. Soluzioni tampone. Indicatori. Acidi e basi di Lewis. Gli equilibri coinvolgenti ioni complessi. 

Equilibrio in sistemi eterogenei. Equilibrio solido-soluzione. Prodotto di solubilità. Effetto ione a comune. Effetto del pH. 

Elettrochimica. Pile. Forza elettromotrice. Potenziali standard. Equazione di Nerst. La pila e l’equilibrio chimico. Celle a concentrazione. Elettrolisi. Aspetti quantitativi. Accumulatori. 

Elementi di Chimica Inorganica

Modalità didattiche

Lezioni frontali ed esercitazioni di stechiometria

Testi di studio

Bertini I., Luchinat C., Mani F., Chimica, Casa Editrice Ambrosiana, Milano 
Atkins P.W., Chimica Generale, Zanichelli, Bologna 
Cacace F. e Schiavello M., Stechiometria, Bulzoni, Roma

Modalità di
accertamento

L'ammissione all'esame orale è condizionata dal superamento di una prova scritta comprendente quesiti di stechiometria e di chimica generale.

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.