Il corso ha lo scopo di fornire agli studenti le basi della chimica generale nei loro aspetti teorici e applicativi. L'obiettivo principale è fornire allo studente le conoscenze per poter comprendere e analizzare la materia, le sue proprietà e le sue trasformazioni sotto l'aspetto chimico con particolare riguardo alle applicazioni in campo bio-tecnologiche. In particolare, si propone che lo studente sappia alla fine utilizzare il linguaggio della chimica, sappia comprendere e utilizzare le formule chimiche e sappia prevedere le caratteristiche chimico-fisiche di una sostanza in base alla sua struttura e agli elementi che la compongono. 

01 - Struttura della materia. Atomi ed elementi chimici. Molecole e composti ionici. Gli Isotopi. (1 ora)

02 - Stati di aggregazione della materia. Struttura atomica: elettroni, protoni, neutroni (1 ora)

03 - Massa atomica, pesi atomici e molecolari. Mole e massa molare. Composizione percentuale, formula minima, formula molecolare. (3 ore)

04 - Energia. Radiazione elettromagnetica. Effetto fotoelettrico. (2 ore)

05 - L'atomo di idrogeno e i livelli energetici. Orbitali atomici. I numeri quantici. Livelli energetici negli atomi polielettronici. Il numero quantico di spin. Regole di riempimento degli orbitali. Configurazione elettronica degli elementi. (3 ore)

06 - Sistema periodico. Energia di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività. (2 ore)

07 - Legame covalente. Legame di tipo σ e π. Teoria del legame di valenza e dell'orbitale molecolare. Polarità del legame. Orbitali ibridi. (4 ore)

08 - Formule di struttura e geometria molecolare. (1 ora)

09 - Legame ionico. (2 ore)

10 - Legame metallico. (1 ora)

11 - Legame chimico e proprietà fisiche della materia. (1 ora)

12 - Forze intermolecolari. Molecole polari e apolari. Forze di van der Walls. Legame ad idrogeno. (3 ore)

13 - Proprietà chimiche e periodicità. Nomenclatura dei composti chimici. Ossidi. Idruri. Numero di ossidazione. Caratteristiche e reattività generali dei gruppi e degli elementi più importanti. Composti principali. (3 ore)

14 - Acidi e basi secondo BrØnsted-Lowry e secondo Lewis. Effetto livellante del solvente. (3 ore)

15 - Reazioni chimiche, classificazione. Reazioni di ossido-riduzione. Reazioni acido-base. Bilanciamento delle reazioni. (5 ore)

16 - Lo stato gassoso. I gas ideali. Teoria cinetica dei gas. Gas reali. (1 ora)

17 - Le soluzioni, caratterizzazione. Concentrazione delle soluzioni. Tensione di vapore. Ebullioscopia, e crioscopia. Pressione osmotica. Solubilità. (3 ore)

18 - I composti di coordinazione. (2 ore)

19 - Equilibrio chimico. Reversibilità delle reazioni e legge dell’equilibrio chimico. Principio di Le Chatelier. Equilibrio in sistemi eterogenei. Prodotto di solubilità. (4)

20 - Equilibrio chimico e reazioni acido-base. Prodotto ionico dell'acqua. Idrolisi dei sali. Il pH. Determinazione del pH. Titolazioni. Gli indicatori, l'elettrodo a vetro. (4 ore)

21 - Cinetica delle reazioni chimiche, velocità di reazione, energia di attivazione, catalisi. (2 ore)

22 - Termodinamica chimica. Lavoro e calore. Primo e secondo principio della termodinamica. Entalpia, entropia, energia libera di Gibbs. Equilibrio ed energia libera. Costante di equilibrio e temperatura. (3 ore)

23 - Elettrochimica. Pile. Forza elettromotrice. Potenziali standard. Elettrolisi (2 ore)

Non sono previste propedeuticità

Il corso, rivolto a studenti del primo anno, si propone di fornire le conoscenze di base di Chimica Generale con elementi di Chimica Inorganica e di fornire gli strumenti per la quantificazione stechiometrica di un processo chimico, sviluppando la visione atomico-molecolare della materia.

Lo studente dovrà dimostrare il possesso della padronanza delle conoscenze di base relative a:

-Scrittura e lettura delle formule chimiche dei composti inorganici

-Previsione del comportamento acido-base e ossido-riduttivo in soluzione dei principali composti

-Calcoli stechiometrici sulle reazioni chimiche

-Utilizzo delle misure di concentrazione delle soluzioni e metodi di preparazione delle soluzioni

-Proprietà fisiche delle soluzioni

-Calcolo del pH di soluzioni di acidi e basi e di sistemi tampone

Lo studente dovrà dimostrare la comprensione dei concetti e delle teorie previsti dal corso. Dovrà essere in grado di esporre i concetti fornendo esempi adeguati.

Lo studente dovrà dimostrare il possesso delle capacità di utilizzare le conoscenze teoriche per proporre soluzioni a problemi o questioni poste dal docente.

Il materiale didattico predisposto dalla/dal docente in aggiunta ai testi consigliati (come ad esempio diapositive, dispense, esercizi, bibliografia) e le comunicazioni della/del docente specifiche per l'insegnamento sono reperibili all'interno della piattaforma Moodle › blended.uniurb.it

Modalità didattiche

Il corso prevede lezioni frontali in cui il docente espone i concetti e propone esercizi pratici e numerici per favorirne la comprensione.

Gli studenti possono intervenire alle lezioni per richiedere chiarimenti al docente.

Testi di studio

Fusi, Bacchi, Giorgi, Marchetti, Messori, Paoli, Punzo, Sortino, Tolazzi. Chimica generale e inorganica. Idelson Gnocchi editore

Modalità di
accertamento

L'accertamento dell'apprendimento prevede una prova scritta e una prova orale.

Lo scopo della prova scritta è di verificare le competenze dello studente nel bilanciamento delle reazioni chimiche e nel calcolo stechiometrico riguardo gli argomenti svolti.

Lo scopo della prova orale è di verificare la preparazione dello studente nella scrittura delle formule chimiche e nella previsione delle proprietà chimico fisiche delle principali sostanze inorganiche (ossidi, idruri, idrossidi, acidi, sali), nonchè dei concetti teorici esposti a lezione. Allo studente verrà richiesto di saper presentare esempi appropriati per ciascun argomento studiato, in modo da dimostrarne la completa comprensione.

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.

Modalità didattiche

Gli studenti non frequentanti potranno richiedere il materiale didattico presentato dal docente a lezione, inoltre il docente è disponibile a incontri per chiarire gli argomenti che risultano di più difficile comprensione.

E' consuetudine del docente inviare agli studenti non frequentanti il programma svolto ogni settimana per agevolare l'organizzazione dello studio.

Obblighi

Sono richieste le conoscenze elementari di matematica e fisica.

Testi di studio

Fusi, Bacchi, Giorgi, Marchetti, Messori, Paoli, Punzo, Sortino, Tolazzi. Chimica generale e inorganica. Idelson Gnocchi editore

Modalità di
accertamento

L'accertamento dell'apprendimento prevede una prova scritta e una prova orale.

Lo scopo della prova scritta è di verificare le competenze dello studente nel bilanciamento delle reazioni chimiche e nel calcolo stechiometrico, nel calcolo della concentrazione di una soluzione e delle sue proprietà colligative, nella gestione degli equilibri chimici in soluzione, in particolar modo quelli relativi alla reazione acido-base.

Lo scopo della prova orale è di verificare la preparazione dello studente nella scrittura delle formule chimiche e nella previsione delle proprietà chimico fisiche delle sostanze inorganiche (ossidi, idruri, idrossidi, acidi, sali), nonchè dei concetti teorici esposti a lezione. Allo studente verrà richiesto di saper presentare esempi appropriati per ciascun argomento studiato, in modo da dimostrarne la completa comprensione.

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.

Per contattare il docente scrivere a vieri.fusi@uniurb.it o chiamare il numero 0722304882