Obiettivi Formativi
Il corso ha lo scopo di fornire agli studenti le conoscenze fondamentali della chimica generale occupandosi delle proprietà chimiche degli elementi e dei loro composti inorganici, di origine naturale e sintetica avendo alla base lo studio del sistema periodico degli elementi. Verranno inoltre forniti principi di termodinamica chimica di elettrochimica e verranno studiati gli equilibri in soluzione acquosa. Particolare attenzione sarà rivolta all'approfondimento delle conoscenze necessarie agli studenti per seguire le altre discipline scientifiche che presuppongono l'utilizzo della chimica generale.
Programma
- Gli Stati di aggregazione della materia. Struttura della materia. Elementi, composti e miscele. La teoria atomica, la struttura dell'atomo. Molecole e composti ionici. Gli Isotopi. Massa atomica, pesi atomici e molecolari. Lo spettrometro di massa. La Mole.
- Struttura elettronica degli atomi. Radiazioni elettromagnetiche, l'effetto fotoelettrico. Modello atomico di Bohr. Descrizione quantomeccanica dell'atomo. Numeri quantici e orbitali atomici. Livelli energetici negli atomi polielettronici. Il numero quantico di spin. Regole di riempimento degli orbitali. Configurazione elettronica degli elementi. La tavola periodica, energia di ionizzazione, affinit? elettronica, elettronegativit?.
- Il legame chimico. legame covalente. legame di tipo s e p. Legame ionico. Legame metallico.
- Struttura delle molecole. Teoria della repulsione fra coppie elettroniche (VSEPR), gli orbitali ibridi e la forma delle molecole, geometria molecolare.
- Liquidi, solidi e forze intermolecolari, interazioni dipolari e legame ad idrogeno.
- Nomenclatura dei composti e reazioni chimiche.
- Lo stato gassoso. I gas ideali, teoria cinetica, gas reali.
- Le soluzioni. La concentrazione delle soluzioni, solubilit?. Propriet? colligative.
- L'equilibrio chimico, la costante di equilibrio, equilibri eterogenei, fattori che condizionano l'equilibrio, il principio di Le Chatelier.
- Gli equilibri in soluzione acquosa. Acidi e basi secondo Br?nsted-Lowry e secondo Lewis. Prodotto ionico dell'acqua, il pH, gli indicatori, idrolisi dei sali. Le soluzioni tampone. Reazioni acido-base, le titolazioni e i diagrammi di neutralizzazione Il pH. Prodotto di solubilit?.
- Termodinamica chimica. Lavoro e calore. Primo e secondo principio della termodinamica. Entalpia, entropia, energia libera di Gibbs. Variazione dell'energia libera con la temperatura.
- Elettrochimica. Reazioni ossidoriduttive, applicazioni delle ossidoriduzioni, le pile, fenomeni elettrolitici.
- Propriet? chimiche e periodicit?. Caratteristiche e reattivit? generali dei gruppi e degli elementi pi? importanti.