Vai al contenuto principale
Coronavirus: aggiornamenti per la comunità universitaria / Coronavirus: updates for UniTo Community
Oggetto:
Oggetto:

Chimica

Oggetto:

Chemistry

Oggetto:

Anno accademico 2013/2014

Codice dell'attività didattica
MFN0537
Docente
Prof. Mario Chiesa (Titolare del corso)
Corso di studi
008703 Laurea in Fisica
Anno
2° anno
Periodo didattico
Primo periodo didattico
Tipologia
A=Di base
Crediti/Valenza
6
SSD dell'attività didattica
CHIM/03 - chimica generale e inorganica
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Facoltativa
Tipologia d'esame
Scritto
Modalità d'esame
Scritto
Prerequisiti
Nessuna propedeuticità richiesta.
Oggetto:

Sommario insegnamento

Oggetto:

Obiettivi formativi

Fornire le conoscenze e formare le competenze per comprendere le proprietà e la reattività delle sostanze.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Padronanza del linguaggio chimico e delle conoscenze chimiche di base. Uso corretto della termodinamica chimica e previsione della reattività delle sostanze. Proprietà chimiche dei principali elementi.

Oggetto:

Programma

 

1. Fondamenti di Chimica. Sostanze elementari e composte. Allotropi. Stati di aggregazione della materia. Miscugli (omogenei ed eterogenei).  Nozioni di base e definizioni sugli atomi: particelle costitutive e loro caratteristiche fisiche, numero atomico, numero di massa. Massa atomica e unità corrispondente. Isotopi. Concetto di mole e  costante di Avogadro. Massa molecolare e massa molare. Formula minima, formula molecolare, formula di struttura. Isomeria strutturale. Conservazione della massa nelle reazioni chimiche. Reagente limitante.
2. Elementi di struttura dell’atomo. Modello atomico di Bohr. Cenni di spettroscopia atomica. Legge delle frequenze di Bohr. Orbitali atomici e numeri quantici. Atomi multielettronici. Configurazioni elettroniche degli atomi e modello a gusci.. Periodicità delle proprietà chimiche e tavola periodica. Blocchi di elementi nella tavole periodica. Periodicità delle proprietà atomiche (dimensioni, energia di ionizzazione, affinità elettronica, energia media degli elettroni di valenza (AVEE)) e implicazioni per la reattività chimica.
3. Legame chimico. Scambio di elettroni e legame ionico energia reticolare, costante di Madelung, cicli di Born-Haber. Legame covalente risonanza, approccio di Lewis. Elettronegatività e polarità dei legami, momento di dipolo. Relazione tra elettronegatività e reattività chimica. Geometrie molecolari e teoria della minima repulsione (VSEPR). Teoria del legame di valenza. Legami semplici e multipli. Legami σ e π. Ibridazione e orbitali ibridi. Orbitali ibridi e geometrie molecolari. Cenni alla teoria dell’orbitale molecolare. Proprietà chimiche fondamentali degli elementi principali. Forze intermolecolari: polarità delle molecole, interazioni dipolo-dipolo forze di dispersione, legame a ponte di idrogeno.
4. Reazioni chimiche elementari in chimica inorganica. Reazioni acido base, reazioni di ossido riduzione.
5. Bilancio termico delle reazioni. Energia interna ed entalpia. Conservazione dell’energia e legge di Hess. Cicli termodinamici. Spontaneità delle trasformazioni . Energia libera di Gibbs e potenziale chimico. Potenziale chimico di un gas ideale e di una miscela di gas. Equilibrio tra le fasi. Passaggi di stato e diagrammi di stato ad un componente (regola delle fasi, equazione di Clapeyron). Soluzioni. Concentrazione ed unità di misura relative. Princìpi che regolano la solubilità (solventi polari e apolari). Potenziale chimico di una soluzione ideale. Tensione di vapore delle soluzioni. Legge di Raoult. Proprietà colligative delle soluzioni (abbassamento
della tensione di vapore, innalzamento ebullioscopico, abbassamento crioscopico, pressione osmotica.).  
6. Equilibrio chimico. Legge di azione di massa e costante di equilibrio. Cenni di elettrochimica. Potenziali standard di riduzione. Relazione tra  potenziale elettrodico energia libera di Gibbs (G) e costante di equilibrio. Equilibri in soluzioni acquose. Proprietà degli acidi e delle basi. Teoria acido-base secondo Arrhenius, Bronsted-Lowry e Lewis. Scala del pH. Equilibrio di autoprotolisi dell' acqua, acidi e basi forti. Acidi e basi deboli. Realzioni struttura-proprietà acido-base.
7. Cenni di cinetica chimica. La velocità di reazione. Equazioni cinetiche e costanti cinetiche. Ordine di reazione. Reazioni del primo ordine e secondo ordine. Tempo di dimezzamento. Velocità di reazione e temperatura, legge di Arrhenius. Energia di attivazione.

Basic concepts in Chemistry. Substances and mixtures. States of matter. Atoms and atomic parameters (Z,A). Atomic mass and isotopes. The Mole concept. Chemical formulas. Isomers. Elements of atomic structure. Electrons in the atom and energy levels. The Bohr model of hydrogen atom. Wave functions and quantum numbers. Electron configuration of atoms. Electron configuration and the periodic table. Atomic properties and periodicity. The chemical bonding. Ionic and covalent bonding. The Lewis approach. Valence bond theory. Molecular orbitals.  Atomic properties and chemical bonding. Molecules and intermolecular interactions. States of the matter. The solid state and chemical bond. The liquid state and its properties. Phase transitions and phase diagrams. Chemical reactions and chemical equilibrium for gaseous reactions.  Equilibria in solution. The pH concept. Acid-base equilibria.  Chemical kinetics and reaction rates. Arrhenius law.





Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

Masterton - Hurley, Chimica, principi e reazioni, Piccin

Whitten et al. Chimica Generale, Piccin

Atkins e Jones Chimica, Zanichelli

Oxtoby et al. Chimica Moderna, EDISES



Oggetto:

Note

Nessuna propedeuticità obbligatoria. Frequenza non obbligatoria, ma fortemente consigliata.

Oggetto:
Ultimo aggiornamento: 23/07/2014 09:12