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Chimica ( 9 CFU )
Prof. Claudia Graiff
     Tel. 0521.905428 - Fax. 0521.905557           E-mail. claudia.graiff@unipr.it

Finalità
Fornire una solida conoscenza dei principi fondamentali della chimica. Sottolineare la relazione fra teoria e applicazioni pratiche e industriali. Sviluppare negli studenti l’abilità a pensare criticamente e a risolvere i problemi. Accrescere in essi la consapevolezza dell’importanza della chimica e della scienza in generale nella vita contemporanea

Programma
Cenni sui fondamenti della teoria atomica. La radiazione elettromagnetica. Quantizzazione dell’energia. Modello atomico di Bohr. Protoni, neutroni ed elettroni. Numeri quantici. Orbitali. Configurazione elettronica degli elementi. Principio di Pauli. Regola di Hund. Principio di Aufbau.
Raggio atomico, energia di ionizzazione, affinità elettronica. Elettronegatività. Metalli, non metalli, semimetalli. Ossidi, acidi, basi. Sali. Nomenclatura inorganica. Reazioni chimiche. Stechiometria.
Legame ionico. Legame covalente. Geometria molecolare. Formule di struttura. Espansione della sfera di valenza. Orbitali ibridi. Il legame negli idrocarburi alifatici. Metodo VB. Risonanza ionico-covalente. Metodo LCAO-MO. Forze intermolecolari. Legame a idrogeno.
Proprietà dei gas. Equazione dei gas perfetti. Miscele gassose. Cenni di teoria cinetica dei gas. Gas reali. Liquefazione dei gas.
Proprietà dei liquidi. Tensione di vapore. Entalpia di vaporizzazione. Diagrammi di fase di sistemi a un componente. Regola delle fasi. Tensione di vapore dei solidi.
Proprietà dei solidi. Reticoli cristallini. Celle elementari. Tipi di impacchettamento nei cristalli. Cristalli ionici. Cristalli covalenti. Cristalli molecolari. Cristalli metallici e legame metallico.
Passaggi di stato. Primo principio della termodinamica. Termochimica. Leggi di Hess. Entalpia normale di formazione. Entalpia di reazione. Combustione. Entropia e secondo principio della termodinamica. Terzo principio ed entropie assolute. Variazioni entropiche nelle reazioni. Spontaneità di una reazione. Energia libera di Gibbs. Costante di equilibrio.
Tipi di soluzioni. Modi di esprimere la concentrazione. Tensione di vapore delle soluzioni. Legge di Raoult e sue deviazioni. Proprietà colligative.
Equilibri omogenei. Principio di LeChatelier-Brown. Dipendenza della costante di equilibrio dalla temperatura. Cenni sugli equilibri eterogenei.
Natura degli acidi e delle basi. Teoria di Broensted-Lowry. Prodotto ionico dell’acqua. pH. Forza degli acidi e delle basi. Acidi poliprotici. Idrolisi. Prodotto di solubilità. Effetto ione comune.
Studio di sistemi binari. Sistemi liquido-vapore. Sistemi liquido-liquido. Miscele azeotropiche.
Energia elettrica ed energia chimica. Celle galvaniche. Forza elettromotrice. Potenziali normali di elettrodo. Reazioni di ossido-riduzione. Equazione di Nernst. Corrosione dei metalli. Pile di importanza tecnica. Accumulatori. Celle elettrolitiche. Leggi di Faraday.
Velocità di reazione. Costante di velocità. Ordine di reazione. Legge di Arrhenius. Teoria delle collisioni. Complesso attivato. Cenni di catalisi.
Nomenclatura organica di idrocarburi alifatici, alcoli, chetoni, aldeidi, acidi carbossilici, eteri, esteri, ammine.
L’atmosfera terrestre. Il buco dell’ozono. Effetto serra. Piogge acide.
Sintesi di NH3, Na2CO3, NaOH, NaClO, HNO3, H2SO4, estrazione di Al, raffinazione di Cu.

Attività d'esercitazione
Esercizi su tutti gli argomenti trattati

Modalità d'esame
Colloquio orale

Propedeuticità
Nessuna, è consigliabile una buona conoscenza di matematica e fisica

Testi consigliati
A. M. Manotti Lanfredi e A. Tiripicchio. Fondamenti di Chimica. Ambrosiana
L. Palmisano e M. Schiavello. Elementi di Chimica. Edises.
P. W. Atkins. Prinicipi di Chimica. Zanichelli

 
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