Obiettivi Formativi

onoscenze generali di chimica, della materia, delle sue trasformazioni e delle leggi che la governano. Capacità di eseguire misurazioni semplici, di prevedere i fenomeni e/o di interpretarli deduttivamente. Abilità nell’utilizzo di semplici strumenti informatici e elettronici per misurazioni o calcoli semplici.

Learning Goals

Knowledge of basic chemistry, matter, its properties, and general laws ruling it. Pursue the ability to achieve simple measurements forecasting/interpreting phenomena with a scientific approach. Use of simple calculator and machines Skills in the use of very simple but useful computer tools.

Metodi didattici

Gli strumenti didattici sono basati sull'utilizzo di proiezioni dimostrative, esercizi alla lavagna, esercitazioni in laboratorio, ma anche uso di programmi al computer per visualizzazione molecole e studi su proteine o analisi statistiche specialmente pensate per questo corso I testi teorici e le slides tutte sono gratuitamente disponibili sul sito web personale del prof. Archimede Rotondo http://archi745.wixsite.com/chimicadiarchi Per gli studenti curiosi la pagina facebook “corsi di chimica generale biomorf” offre spunti, barzellette e attualità sulla scienza

Teaching Methods

The teaching tools are mostly based on the slides of the theoretical features, but also many “blackboard exercises” will be performed as well as some laboratory experiences and computer aided science specifically customed for this biotechnology course. Moreover the personal website of prof. Archimede Rotondo is a very important platform in order to download the text book and slides used during the lectures along with other video. http://archi745.wixsite.com/chimicadiarchi For curious students the facebook page “corsi di chimica generale biomorf” includes updates, jokes and news about science

Prerequisiti

La conoscenza del contenuto dei Programmi Ministeriali di Scuola Media Superiore relativi alle discipline scientifiche.

Prerequisites

It is required the bare knowledge of scientific contents provided from secondary schools of second degree as reported in the Ministerial Programs.

Verifiche dell'apprendimento

Le verifiche di conoscenza della materia saranno svolte sia alla lavagna (ove possibile) che per mezzo di prove scritte. Quando possibile si svolgeranno anche prove scritte in itinere e pre-esami indicativi per la prova finale

Assessment

The knowledge evaluation of the students will be performed through blackboard exercises and tutoring (whenever it will be possible). Many written pre- examinations are also scheduled in order to ease the last verification exam

Programma del Corso

La chimica e sostanze chimiche - proprietà e trasformazioni delle sostanze - analisi chimica e metodi di separazione - misure ed unità di misura - composizione della materia - tavola periodica – struttura e modelli atomici - la mole - chimica quantistica e Plank - esperienza di Rutherford - postulati di Bohr - spettri atomici - numeri quantici - principio di esclusione di spin elettronico (Pauli) - gli atomi polielettronici - proprietà atomiche - De Broglie (dualismo particella-onda) - principio di indeterminazione - equazione di Schröedinger - rappresentazioni grafiche di orbitali - energie degli orbitali e schermatura elettronica. Termochimica - energia, calore, termochimica - risorse entalpiche del mondo - Entalpie di trasformazioni fisiche e chimiche - legge di Hess - entalpia di formazione - elettronegatività - affinità elettronica - potenziale di ionizzazione. Legame chimico - legame covalente - legame covalente dativo - strutture di Lewis di molecole poliatomiche - numero sterico e configurazioni geometriche - risonanza - ottetti espansi e ottetti incompleti - parametri dei legami covalenti - polarità di legami - teoria del legame di valenza(VBT) - ibridizzazione - proprietà magnetiche - diamagnetismo, paramagnetismo, ferromagnetismo - orbitali molecolari (MOT) - legame ionico - legame metallico. Interazioni intermolecolari e stati di aggregazione - stato fisico e legami intermolecolari - Interazioni intermolecolari - Interazioni ione-dipolo e processi di solubilizzazione. I gas - legge di Boyle - legge di Volta - Gay-Lussac (1802) - Legge di Charles - Legge di Avogadro - distribuzione di velocità molecolari - legge di Graham, Legge di Dalton delle pressioni parziali -diagramma di Andrews. Proprietà dei liquidi - tensione superficiale - tensione di vapore - diagrammi di stato (o di fase) - le proprietà delle soluzioni - solubilità - concentrazione delle soluzioni - solubilità di gas nei liquidi - soluzioni ideali - proprietà colligative delle soluzioni - pressione osmotica ed osmosi - equazione di Van’t Hoff per la pressione osmotica - osmosi inversa - propietà elettriche delle soluzioni - sistemi dispersi: stato colloidale. Reazioni ed equilibrio chimico - principio di Le Chatelier (principio dell’equilibrio mobile) - equilibri in soluzione - equilibrio di autoionizzazione dell’acqua - acidi e basi deboli, pH e pOH - misura del ph - acidi poliprotici - curve di distribuzione delle specie acido-base coniugata (speciazione) - sali e sali acidi - idrolisi - soluzioni tampone - ossido riduzioni - numero di ossidazione - bilanciamento delle reazioni di ossido-riduzione (redox) - solubilità, prodotto di solubilità, effetto dello ione a comune e di altri ioni. Chimica inorganica, i primi e più semplici gruppi della tavola periodica. Elettrochimica -Reazioni con passaggio di elettroni - celle elettrolitiche - leggi di faraday - celle galvaniche (pile). Radiochimica - radiazioni nucleari - difetto di massa – nucleo sintesi, reazioni di fusione e fissione nucleare. Data la natura del corso, gli esempi di sostanze chimiche e reazioni riguardano principalmente sostanze edibili (presenti nel cibo) ed effetti sui sistemi biologici (uomo e animali).

Course Syllabus

Matter and its properties - atoms - atomic models, electrons and atomic properties – Main Atomic theories - Concepts of Z,A and definition of mole –quantum numbers, electronic state, aufbau (electronic build-up) - thermochemistry - chemical bonds – valence bond theory (VBT) and molecular orbital theory (MOT) intermolecular interactions and aggregation states – Laws about Ideal gasses, state diagrams- Properties of liquid state and colligative properties - 3D Molecular Structures and computer programs for visualization - gases - liquids and their properties -Acids and Bases Theories- equilibrium reactions – elements of inorganic chemistry - electrochemistry - nuclear chemistry. All phenomena are regarded with specific reference to edible substances (food) and possible effects in biological systems (man and animals).