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− Teoria −

Argomento 1: FONDAMENTI ed ELEMENTI DI STECHIOMETRIA
Introduzione al corso di chimica. Atomi, ioni, molecole. Forze di interazione atomiche e molecolari. Stati di aggregazione della materia. Trasformazioni chimiche e fisiche. Formule chimiche. Equazioni/reazioni chimiche. Legge di conservazione della massa. Bilanciamento delle reazioni chimiche. Principali reazioni chimiche. Massa atomica, massa molecolare. Mole. Determinazione della formula di un composto. Analisi elementare. Soluto, solvente e soluzione. Grandezze di concentrazione. Agente limitante e in eccesso. Unità di misura. (Cenni di) Teoria degli errori e cifre significative.

Argomento 2 : STRUTTURA ATOMICA e PROPRIETÀ PERIODICHE
Quantizzazione dell'energia: effetto fotoelettrico, spettri di emissione degli elementi. Dualismo onda/corpuscolo. Modello atomico di Bohr. Cenni di meccanica quantistica. Modello quanto-meccanico. Orbitali atomici. Aufbau e configurazione elettronica degli elementi. Tavola periodica. Proprietà periodiche degli elementi: energia di ionizzazione, raggio atomico, energia media degli elettroni di valenza.

Argomento 3: LEGAME CHIMICO
I tre modelli principali di legame chimico. Teoria di Lewis. Legame ionico. Legame covalente. Polarità dei legami covalenti. Elettronegatività. Carica formale, carica parziale, numero di ossidazione. La geometria molecolare secondo il modello VSEPR. Polarità delle molecole. Teoria del legame di valenza. Cenni di teoria degli orbitali molecolari. Nomenclatura. Legame metallico. Interazioni intermolecolari: forze di van der Waals e legame a idrogeno.

Argomento 4: STATI DI AGGREGAZIONE DELLA MATERIA
Introduzione alla struttura della materia. Stato gassoso: gas ideali, le leggi di Graham, i gas reali (fattore di compressione e eq. di van der Waals). Stato solido: definizione, strutture cristalline, relazione struttura/proprietà nei solidi. Stato liquido: definizione, tensione superficiale, viscosità, tensione di vapore. Cenni su vetri, cristalli liquidi e solidi nanostrutturati.

Argomento 5: TERMODINAMICA CHIMICA
Energia, lavoro, calore e loro risvolti in chimica. Primo principio della termodinamica e entalpia. Entalpia (standard) di reazione, di formazione e di legame. Legge di Hess. Secondo principio della termodinamica e spontaneità delle trasformazioni chimico-fisiche.

Argomento 6: EQUILIBRI
Fasi e transizioni di stato. Diagrammi di stato delle sostanze pure. Solubilità e soluzioni ideali. Proprietà colligative: legge di Raoult, abbassamento crioscopico, innalzamento ebullioscopico, pressione osmotica. Cenni di cinetica chimica. Equilibrio chimico. Legge dell’azione di massa. Costante di equilibrio. Quoziente di reazione. Effetto della temperatura sull'equilibrio. Il Principio di Le Chatelier. Equilibri acido-base. Solventi anfiprotici. Autoprotolisi dell'acqua. Scale di pH, pOH e pK. Calcolo del pH. Misura sperimentale del pH. Idrolisi salina. Sistemi tampone. Equilibri di solubilità.

Argomento 7: ELEMENTI DI ELETTROCHIMICA
Reazioni di ossido-riduzione. Conduzione elettrolitica ed elettrolisi. Stechiometria dell’elettrolisi: Legge di Faraday. Celle galvaniche. Elettrodo ad idrogeno. Potenziali di elettrodo standard. Forza elettromotrice standard di una cella galvanica. Applicazioni dei potenziali di elettrodo.

Argomento 8: ELEMENTI DI CHIMICA NUCLEARE
Difetto di massa. Radionuclidi e stabilità nucleare. Modi di decadimento naturale. Legge fondamentale. Attività radioattiva. Datazione con il C14. Fissione nucleare. Radioattività nella vita quotidiana e risvolti biomedici.

− Esercitazioni di laboratorio −

CALCOLO STECHIOMETRICO
Calcoli ponderali e volumetrici sulle reazioni chimiche. Calcolo della composizione
chimica dei sistemi all’equilibrio, con particolare riferimento ad equilibri acido-base, di
complessazione e di solubilità.

ATTIVITA’ DI LABORATORIO
Pesata, dissoluzione, precipitazione, separazione per filtrazione e centrifugazione.
Titolazioni acido-base con uso di indicatori e piaccametro. Titolazioni complessometriche.
Reazioni specifiche di cationi ed anioni inorganici.