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CHIMICA GENERALE E INORGANICA
REGGIO DI CALABRIA
Dati Generali
Periodo di attività
Syllabus
Obiettivi Formativi
L’insegnamento si propone di far acquisire agli studenti le conoscenze di base della chimica generale (teoria atomica della materia, delle proprietà degli elementi e delle sostanze chimiche), della capacità delle sostanze chimiche di subire trasformazioni in altre specie, la capacità di comprendere e valutare i rapporti stechiometrici, le reazioni ed equilibri che avvengono in sistemi acquosi, le conoscenze di base della chimica organica con lo studio dei gruppi funzionali delle molecole organiche e delle biomolecole.
Prerequisiti
Lo studente deve aver acquisito nel corso del suo percorso formativo nelle scuole superiori una solida conoscenza delle discipline di base, in particolare di chimica generale ed inorganica e di matematica.
Metodi didattici
Il corso si articolerà in lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio.
Verifica Apprendimento
Il candidato sarà valutato mediante un esonero scritto e colloquio orale.
Testi
Giuseppe Valitutti Alfredo Tifi Antonino Gentile Le idee della chimica, Zanichelli editore, 2009
Atkins Peter; Jones Loretta. (2014). Fondamenti di chimica generale. Zanichelli editore, Bologna
Silvestroni Paolo. (1999). Fondamenti di chimica. Casa Editrice Ambrosiana, Milano
Curtis H., Barnes N., Schnek A., Gandola l. (2017).Il nuovo Invito alla biologia.blu. Dal carbonio alle biotecnologie. Zanichelli editore
Contenuti
Misure e Grandezze Le grandezze fondamentali e le unità di misura.
Le unità e grandezze derivate.
MATERIA: CLASSIFICAZIONE E TRASFORMAZIONI FISICHE E CHIMICHE
Classificazione della materia in termini di stato di aggregazione: solido, liquido e gassoso.
Classificazione della materia a seconda della sua composizione: elementi, composti e miscugli.
Le proprietà fisiche e chimiche della materia.
I mutamenti nella materia: trasformazioni fisiche e chimiche.
I passaggi di stato.
Metodi di separazione di miscugli e sostanze.
LA TEORIA ATOMICA E LE PROPRIETA’ DELLA MATERIA
L’atomo e la sua struttura.
Elettroni e periodicità chimica. Orbitali.
Gli elementi e la loro organizzazione nella tavola periodica.
La massa atomica.
MOLECOLE E COMPOSTI
Prospettiva molecolare degli elementi e dei composti.
Le formule chimiche dei composti.
Nomenclatura dei composti chimici.
LA COMPOSIZIONE CHIMICA
La quantità chimica: la mole.
La massa molare di un elemento: conversione tra grammi di sostanza in numero di atomi e viceversa.
La massa molare di un composto: conversione tra grammi di sostanza e numero di molecole.
LE REAZIONI CHIMICHE
Le equazioni chimiche. Il bilanciamento delle equazioni chimiche.
Tipi di reazioni chimiche
Equazioni molecolari, ioniche complete e ioniche nette
LA QUANTITA’ NELLE REAZIONI CHIMICHE
La stechiometria delle reazioni chimiche
Reagente limitante, resa teorica e resa percentuale.
IL LEGAME CHIMICO
La forza e la lunghezza di legame
La teoria di Lewis: regola dell’ottetto e strutture di Lewis.
Legame ionico.
Legame covalente.
Legame metallico
Il legame covalente dativo
La polarità dei legami
Gli orbitali ibridi e la struttura dei composti del carbonio
SOLIDI E LIQUIDI
I solidi
Le proprietà dei solidi: fusione, congelamento e sublimazione
I Liquidi: le proprietà intensive
I GAS
La pressione: risultato di continue collisioni molecolari
Le leggi dei gas ideali
Il volume molare dei gas
Le miscele gassose
I gas nelle reazioni chimiche
I gas reali
LE SOLUZIONI
Caratterizzazione delle soluzioni.
La concentrazione delle soluzioni
La stechiometria delle soluzioni
Le proprietà colligative delle soluzioni.
L’EQUILIBRIO CHIMICO
Importanza dell’equilibrio chimico
L’equilibrio chimico dinamico delle reazioni
La costante di equilibrio
La costante di equilibrio negli equilibri eterogenei
Calcolo ed utilizzo della costante di equilibrio.
Prodotto di solubilità
ACIDI E BASI
Concetti e Teorie
Teoria di Arrhenius
Teoria di Brønsted-Lowry
Teoria di Lewis
La ionizzazione dell’acqua
Le scale di pH e di pOH: due modi di esprimere l’acidità e la basicità delle soluzioni
La forza degli acidi e delle basi
Come calcolare il pH delle soluzioni acidi o basi forti e deboli
Reazioni di acidi e basi
Titolazione acido-base
Soluzioni di sali: l’equilibrio di idrolisi
Le soluzioni tampone
OSSIDAZIONE E RIDUZIONE
Concetti e definizioni
Gli stati di ossidazione: la contabilità degli elettroni
Il bilanciamento delle equazioni di ossidoriduzione.
I COMPOSTI ORGANICI
Definizioni di chimica organica e composti organici
Caratteristiche strutturali dei composti organici
La stereochimica e l’isomeria dei composti organici
I gruppi funzionali
La reattività dei composti organici.
Principali tipi di reazioni organiche: addizione, sostituzione, eliminazione.
Il carbonio: configurazione elettronica, ibridazione e legami /: legame semplice, doppio, triplo.
Idrocarburi: Alcani: proprietà chimico-fisiche, nomenclatura, reattività.
Alcheni e alchini: proprietà chimico-fisiche, nomenclatura, reazioni di eliminazione.
Alogenuri alchilici, alcoli, eteri: proprietà chimico-fisiche, nomenclatura, sostituzioni nucleofile alifatiche.
Il gruppo carbonilico ed i suoi composti:
Aldeidi e chetoni: proprietà chimico-fisiche, nomenclatura, reazioni di addizione nucleofila.
Acidi carbossilici e derivati funzionali degli acidi carbossilici: proprietà chimico-fisiche, nomenclatura, acidità, reattività.
Composti azotati: Ammine, Ammidi, proprietà chimico-fisiche, nomenclatura, basicità, reattività..
Aromaticità: anello benzenico, principali composti aromatici, nomenclatura, sostituzione elettrofila aromatica.
Biomolecole: classificazione, strutture, proprietà di carboidrati, lipidi, amminoacidi, proteine e peptidi.