Obiettivi Formativi

Il corso intende presentare i fondamenti teorici e sperimentali delle Scienze Chimiche e fornire un’introduzione elementare alla descrizione dei fenomeni atomici e molecolari. In particolare, fondamentali sono i seguenti argomenti: legame chimico, struttura molecolare e proprietà della materia relazioni ponderali tra reagenti e prodotti termodinamica chimica equilibrio chimico equilibri ionici in soluzione acquosa meccanismi di reazione e catalisi elementi di chimica inorganica ed organica

Learning Goals

The course aims to present the theoretical and experimental foundations of the Chemical Sciences and to provide an elementary introduction to the description of atomic and molecular phenomena. In particular, the following topics are of fundamental importance: Chemical bond, molecular structure and properties of matter Weight relationships between reagents and products Chemical thermodynamics Chemical balance Ionic equilibria in aqueous solution Reaction and catalysis mechanisms Elements of inorganic and organic chemistry

Metodi didattici

Lezioni frontali con l’ausilio di materiale informatico. Esperienze di laboratorio.

Teaching Methods

Lectures with the help of PC equipment supplied by the teacher. laboratory experiences

Prerequisiti

Matematica di base ed elementi di chimica.

Prerequisites

Basic mathematics and elements of chemistry.

Verifiche dell'apprendimento

Il graduale apprendimento della materia da parte dello studente sarà verificato attraverso domande e colloqui, durante lo svolgimento della lezione. La verifica dell'apprendimento finale della disciplina e l’acquisizione dei relativi CFU avverrà tramite colloquio orale

Assessment

The student learning will be followed by questions during the development of the course. A monograph (in english) regarding a topic chosen by the student is optional. The final examination is done as an interview with questions concerning the above program

Programma del Corso

Le origini della chimica come scienza moderna. Le leggi fondamentali
della chimica. La materia. Teoria atomica della materia e struttura atomica: Cenni sullo sviluppo storico della teoria atomica della materia. Equazioni chimiche. Pesi atomici, unita di massa atomica. La mole. Struttura elettronica degli atomi e tavola periodica degli elementi. Proprietà periodiche. Nomenclatura dei composti e reazioni chimiche: Numero di ossidazione. Classificazione e nomenclatura dei composti inorganici. Reazioni chimiche Relazioni ponderali nelle reazioni chimiche. Legame chimico: Energia di legame. Legame ionico. Legame covalente. Strutture di Lewis. Geometria molecolare: modello VSPR. Teoria del legame di valenza (VBT). Teoria dell'orbitale molecolare (OMT). Elettronegatività. Gli stati della materia. Legami deboli. Transizione di fase e diagrammi di stato (CO2 e H2O). Le soluzioni: Natura delle soluzioni. Entalpia di soluzione. Concentrazioni delle soluzioni. Tensione di vapore. Transizione di fase e diagrammi di stato (CO2 e H2O). Proprietà colligative. Soluzioni elettrolitiche. Solubilità dei gas nei liquidi: legge di Henry. Colloidi. L’effetto Tyndall. Termodinamica Chimica: Primo principio della termodinamica. Legge di Hess. Entropia e secondo principio della termodinamica. Entropia come funzione di probabilità. Terzo principio della termodinamica. Energia libera di Gibbs e costante di equilibrio. L’Equilibrio chimico: Costante di equilibrio.. Principio dell'equilibrio mobile. Dissociazione termica e grado di dissociazione. Equilibri in soluzione. Prodotto di solubilità. Prodotto ionico dell'acqua. Calcolo della concentrazione degli ioni idrogeno: pH. Cenni di cinetica chimica. Cenni di Elettrochimica.

Course Syllabus

The origins of chemistry as a modern science. The basic laws of chemistry. Matter. Atomic theory of matter and atomic structure: Notes on the historical development of the atomic theory of matter. Chemical equations. Atomic weights, atomic mass unit. Amount. Electronic structure of atoms and periodic table of elements. Periodic properties. Nomenclature of compounds and chemical reactions: Oxidation number. Classification and nomenclature of inorganic compounds. Chemical reactions Weight relations in chemical reactions. Chemical bonding: Bonding energy. Ionic bond. Covalent bond. Lewis structures. Molecular geometry: VSPR model. Valence bond theory (VBT). Molecular orbital theory (OMT). Electronegativity. The states of matter: intermolecular bonds. Phase transition and state diagrams (CO2 and H2O). The solutions: Nature of the solutions. Enthalpy of solution. Concentrations of solutions. Vapor pressure. Phase transition and state diagrams (CO2 and H2O). Colligative properties. Electrolytic solutions. Solubility of gases in liquids: Henry's law. Colloids. Tyndall-effect. Chemical Thermodynamics: First principle of thermodynamics. Hess's law. Entropy and second law of thermodynamics. Entropy as a function of probability. Third principle of thermodynamics. Gibbs free energy and equilibrium constant. The chemical balance: Equilibrium constant. Principle of mobile equilibrium. Thermal dissociation and degree of dissociation. Balances in solution. Solubility product. Ionic product of water. Calculation of the concentration of hydrogen ions: pH. Elements of chemical kinetics. Elements of Electrochemistry.