Simona CONCILIO | Programma di Chimica Generale ed Inorganica

Settore disciplinare: CHIM/03 Codifica di Ateneo:
Docente titolare: prof. Simona Concilio (RI) http://www.unisa.it/docenti/simonaconcilio/index
Programma del corso: http://www.unisa.it/docenti/simonaconcilio/didattica

Obiettivi formativi
Lo studente alla fine del corso deve dimostrare di:
- aver acquisito una conoscenza generale dei principi della chimica e sulla reattività degli elementi e dei loro
composti.
- conoscere i principi delle relazioni ponderali nelle reazioni chimiche.
- saper descrivere le proprietà microscopiche con particolare riferimento alle configurazioni elettroniche, ai
legami chimici ed alla geometria molecolare.
- conoscere le proprietà dei gas, liquidi, solidi e soluzioni.
- conoscere gli elementi basilari relativi alla cinetica, all'equilibrio ed alla termodinamica.
- conoscere la chimica degli elementi dei gruppi principali.

Prerequisiti
Acquisizione degli obiettivi relativi ai moduli di Matematica e di Fisica.

Contenuti del corso
1) Introduzione alla chimica. Struttura e composizione dell'atomo. Stechiometria (5 ore teoria + 3 ore esercizi)

Al termine di questa sezione lo studente deve essere in grado di:

Definire i diversi stati della materia, le proprietà e le trasformazioni chimiche e fisiche .
Conoscere le unità di misura fondamentali del sistema metrico decimale e il metodo dell'analisi dimensionale per le conversioni in altre unità di misura.
Conoscere l'uso dei dati numerici: cifre significative; arrotondamento; percentuale.
Conoscere le origini storiche della teoria atomica e l'evoluzione del concetto di struttura e composizione dell'atomo.
Descrivere gli elementi e la loro classificazione in periodi e gruppi.
Definire gli isotopi, le molecole, gli ioni, gli anioni, i cationi e le forme allotropiche .
Conoscere la formula e la nomenclatura degli acidi binari, degli ossiacidi, degli anioni derivati e dei composti ionici binari e ternari.
Descrivere i modi per definire le quantità di sostanza e le loro unità di misura: mole; numero di Avogadro; massa molare.
Esprimere la composizione in percentuale in peso.
Determinare la formula empirica dalla composizione percentuale in peso.
Conoscere le regole per attribuire i numeri di ossidazione di un elemento in un composto.
Descrivere la classificazione delle reazioni chimiche e i metodi per bilanciarle.
Determinare la quantità stechiometrica di un reagente o prodotto conoscendo la quantità di un altro reagente o prodotto .
Definire il reagente in difetto e la resa di una reazione.

2) Teorie atomiche. Configurazione elettronica. Il legame chimico (18 ore teoria)

Al termine di questa sezione lo studente deve essere in grado di:

Conoscere le caratteristiche delle onde elettromagnetiche.
Descrivere le insufficienze della fisica classica e lo sviluppo della teoria dei quanti .
Conoscere gli orbitali idrogenoidi e le loro caratteristiche.
Descrivere la configurazione elettronica degli atomi anche in relazione con le loro proprietà periodiche.
Descrivere i diversi tipi di legami chimico e le proprietà geometriche delle molecole .
Conoscere i fondamenti delle teorie per predire la forma molecolare: notazione di Lewis; VSEPR; legame di valenza; orbitali molecolari.
Legame ionico e reticoli cristallini
Descrivere il legame metallico e le differenze tra conduttori, isolanti e semiconduttori
Descrivere la natura e la classificazione delle interazioni intermolecolari. Legami deboli.

3) Elementi di termodinamica. Equilibrio chimico. Stati della materia. Soluzioni (10 ore teoria + 10 ore esercizi)

Al termine di questa sezione lo studente deve essere in grado di:

Descrivere gli aspetti energetici nelle trasformazioni:
Saper definire calore; capacità termica; energia interna; entalpia; entropia; energia libera.
Descrivere le trasformazioni di stato e le caratteristiche dei diagrammi di fase .
Descrivere la natura e le caratteristiche dello stato di equilibrio.
Applicare il principio di Le Chatelier per prevedere l'effetto di una perturbazione.
Conoscere l'espressione della costante di equilibrio.
Conoscere i metodi numerici per calcolare le concentrazioni all'equilibrio.
Descrivere le proprietà dei gas
Descrivere le equazioni dei gas ideali e reali
Conoscere la teoria cinetica molecolare dei gas e l'uso della legge dei gas ideali .
Descrivere le proprietà dei solidi in relazione alla loro classificazione.
Descrivere le proprietà dei liquidi.
Descrivere la tensione superficiale
Descrivere i reticoli cristallini ed i principali modi di impaccamento
Conoscere i metodi per esprimere i rapporti relativi nelle soluzioni: molarità; normalità; frazione molare; molalità; percentuali.
Descrivere i fenomeni di solubilizzazione: insaturazione; saturazione; soprasaturazione.
Descrivere le reazioni di precipitazione e l'espressione del prodotto di solubilità .
Descrivere le proprietà colligative e le loro leggi.

4) Proprietà degli acidi e delle basi. Equilibri acido-base. Curve di titolazioni. (7 ore teoria + 7 ore esercizi)

Al termine di questa sezione lo studente deve essere in grado di:

Conoscere le differenti definizioni di acidi e basi: Arrhenius; Brønsted e Lowry; Lewis.
Conoscere l' autoionizazione dell'acqua e il suo ruolo nelle reazioni acido-base.
Determinare il pH di una soluzione di acidi e basi forti
Descrivere le proprietà acido-base dei sali e determinare il pH di acidi e basi deboli.
Descrivere le caratteristiche delle soluzioni tampone e la loro preparazione.
Descrivere il fenomeno dell'idrolisi salina

5) Cinetica chimica - Elettrochimica - Case studies (13 ore teoria + 7 ore esercizi)

Al termine di questa sezione lo studente deve essere in grado di:

Descrivere i fattori che influenzano la velocità delle trasformazioni chimiche .
Definire gli stadi elementari, i meccanismi e l'energia di attivazione
Descrivere il funzionamento di un catalizzatore.
Descrivere le reazioni di ossido-riduzione.
Descrivere il funzionamento delle celle voltaiche.
Conoscere l'uso dei potenziali standard e gli aspetti generali della legge di Nernst .
Discutere uno dei casi studiati durante il corso (saranno trattati in tutto 3 argomenti scelti dagli studenti durante il semestre)

Testi di Riferimento
Durante il corso saranno indicati i testi di riferimento e verrà fornito materiale didattico. Il sito del corso èhttp://chimicagenerale.wordpress.com

Metodi Didattici: lezioni frontali, didattica interattiva, esercitazioni

Modalità di Frequenza: obbligatoria

Lingua di Insegnamento: Italiano Sede: Dipartimento di Farmacia