Obiettivi Formativi

Gli obiettivi formativi del corso mirano a dare allo studente le nozioni fondamentali e di base della chimica.

Metodi didattici

Congruentemente con gli obiettivi formativi, il corso è articolato in 36 di didattica frontale dedicata agli aspetti fondamentali della chimica e 24 ore di esercitazioni.

Prerequisiti

Nessun requisito.

Verifiche dell'apprendimento

L'esame finale consiste nella discussione orale su vari argomenti trattati durante il corso. Il giudizio finale, espresso in trentesimi, è commisurato alla preparazione dimostrata dallo studente negli argomenti trattati nel corso, con particolare riferimento alla padronanza dei concetti e dei metodi, alla capacità di applicare concetti e metodi alla soluzione di problemi, alla chiarezza di esposizione.

Programma del Corso

L'ATOMO Origine della teoria atomica. L’esperienza di Rutherford. Massa atomica. Mole e peso atomico. L’elettrone. La teoria quantistica. La meccanica ondulatoria. I numeri quantici. Le strutture elettroniche degli atomi e classificazione periodica degli elementi. IL LEGAME CHIMICO Formule di Lewis. Potenziale di ionizzazione. Affinità elettronica. Elettronegatività. Legami chimici:covalente, ionico. Risonanza. Orbitali delocalizzati. Orbitali ibridi. Forze intermolecolari. Legame idrogeno. Legame metallico. LE REAZIONI CHIMICHE Valenza. Numero d’ossidazione. Nomenclatura dei composti chimici. Reazioni chimiche. Reazioni redox. Relazioni ponderali nelle reazioni chimiche. Peso equivalente. STATI DELLA MATERIA Lo stato gassoso. Leggi dello stato gassoso. L'equazione generale dei gas ideali. I gas reali. L'equazione di Van der Waals. Temperatura critica. Diagramma di Andrews. Stato liquido. Processo di evaporazione. Tensione di vapore. Stato solido. Solidi ionici, covalenti, molecolari. Metalli. Semiconduttori. Cambiamenti di stato. Sistemi eterogenei ad un componente. Regola delle fasi. Diagramma di stato dell’acqua. SOLUZIONI Solubilità. Concentrazione delle soluzioni. Soluzioni ideali. Legge di Raoult. Soluzioni non ideali. Tensione di vapore di soluzioni contenenti soluti non volatili. Le proprietà colligative.. Soluzioni elettrolitiche. Conducibilità elettrolitica. Conducibilità equivalente. TERMODINAMICA Il primo principio della termodinamica. Energia interna ed entalpia. Termochimica. Legge di Hess. Il secondo principio della termodinamica. Conversione di calore in lavoro. Entropia. Energia libera. Equazione di Clausius-Clapeyron. Spontaneità delle reazioni chimiche. EQUILIBRIO CHIMICO Legge dell’equilibrio chimico. Effetto della concentrazione, temperatura e pressione sull'equilibrio. Equazione di Van’t Hoff. Equilibri in fase gas. Equilibri eterogenei. Equilibri in soluzione. Prodotto ionico dell’acqua. Acidi e basi. pH. Calcolo del pH. Soluzioni tampone. Indicatori. Idrolisi. Prodotto di solubilità. CINETICA CHIMICA Velocità di reazione. Variabili che influenzano la velocità di reazione. Energia di attivazione. Processi catalitici e fotochimica. ELETTROCHIMICA Pile. Elettrodi. Elettrodi di riferimento. Equazione di Nernst. Misura della f. e. m. di una pila. Elettrolisi. Leggi di Faraday. Corrosione dei metalli. Accumulatori. MATERIALI PER L’ELETTRONICA Materiali conduttori e isolanti. Struttura a bande e meccanismi di conduzione. Semiconduttori. Chimica del Si, Ge, Ga, As.