CHIMICA GENERALE ED INORGANICA I M - Z

Anno accademico 2020/2021 - 1° anno

Docente: Giuseppe FORTE
Crediti: 8
SSD: CHIM/03 - Chimica generale e inorganica
Organizzazione didattica: 200 ore d'impegno totale, 139 di studio individuale, 49 di lezione frontale, 12 di esercitazione
Semestre: 1°

Obiettivi formativi

Conoscenza e capacità di comprensione

Scopo del corso è quello di fornire allo studente le basi generali della chimica nonché la comprensione di tematiche ad essa connesse e sviluppati in altri insegnamenti del CdLM.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Lo studente acquisisce le capacità necessarie alla risoluzione teorica di problemi di base cui dovrà far fronte in laboratorio, negli insegnamenti successivi.

Capacità di apprendimento

Lo studente diventa capace di applicare gli strumenti della chimica generale per 1) saper scrivere correttamente i composti chimici più comuni e prevederne le reazioni distinguendo tra reazioni red-ox e non red-ox; 2) saper determinare la concentrazione di una soluzione come rapporto peso soluto/peso solvente( o peso soluzione) e peso soluto/volume soluzione; 3) descrivere il concetto di equilibrio chimico; 4) saper determinare il pH di una soluzione in presenza di acidi, basi, sali, e loro miscele.

Autonomia di giudizio e capacità di risoluzione di un problema

lo studente sviluppa la sua capacità critica nella risoluzione degli esercizi, descrivendo le reazioni coinvolte e verificando la consistenza dei valori ottenuti.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Lezioni frontali ed esercitazioni di stechiometria

Prerequisiti richiesti

Conoscenze di base di aritmetica algebra e geometria, quali operazioni con i numeri razionali (reali), soluzione di equazioni di 1° e 2° grado, equazioni della retta, nozioni basilari di fisica quali vettori, velocità, energia.

Frequenza lezioni

Come previsto dal regolamento didattico http://www.dsf.unict.it/sites/default/files/files/LM%2013_Chimica%20e%20Tecnologia%20Farmaceutiche.pdf

Contenuti del corso

Programma

Materia ed energia

Leggi ponderali

Struttura della materia

Sistema periodico

Legame chimico

Lo stato gassoso

Gli stati condensati

Equilibrio chimico

Equilibri ionici in soluzione

Chimica Inorganica

Al termine del corso lo studente:

ha acquisito le conoscenze di base della struttura atomica, del legame chimico, delle proprietà chimico-fisiche delle soluzioni, delle principali reazioni chimiche e dell’equilibrio chimico

conosce la nomenclatura dei composti inorganici ed è in grado di rappresentare la loro struttura geometrica;

sa bilanciare le reazioni chimiche, sia red-ox che non, prevedendone la spontaneità.

sa calcolare la costante di equilibrio di una reazione chimica ed è in grado di prevederne la spontaneità e l’andamento in seguito alle variazioni di concentrazione, temperatura e pressione.

sa definire un acido e una base secondo Arrhenius, Bronsted e Lewis ed è in grado di prevedere la forza di un acido, o di una base, a seconda della sua struttura molecolare.

sa calcolare il pH delle soluzioni in cui sono presenti singolarmente, o contemporaneamente, acidi, basi e sali.

sa descrivere le principali proprietà degli elementi rappresentativi dei gruppi sp, illustrarne i principali metodi di preparazione, elencare i principali composti illustrandone i metodi di preparazione.

Esempi di esame scritto (Vedi sito docente)

Esempi di domande frequenti all’esame orale

Scrivere la configurazione elettronica del cloro

Il legame covalente secondo la teoria MO

Descrivere la tavola periodica

Legami deboli

Teoria di acidi e basi.

Ricavare la formula per la determinazione del pH di una soluzione tampone CH3COOH/CH3COO-

Discutere le proprietà colligative

Discutere il diagramma di stato dell'acqua

Ricavare la relazione tra la costante di equilibrio e la T

Proprietà del primo gruppo e chimica degli elementi significativi

Metodi didattici

Lezioni frontali

Strumenti e supporto alla didattica

Le lezioni si svolgeranno utilizzando prevalentemente il gesso e la lavagna. Saranno da supporto: proiezioni di diapositive e filmati. Durante il corso si svolgeranno esercitazioni in aula allo scopo di prendere dimestichezza con la risoluzione di problemi ed esercizi numerici.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Prova scritta e orale.

Gli studenti dovranno sostenere una prova scritta e avranno a disposizione 2 ore di tempo per svolgere 5 esercizi numerici. Il superamento della prova scritta (voto superiore o uguale a 18/30) è vincolante per l'accesso all'esame orale. Lo studente può comunque accedere alla prova orale ma il risultato della prova scritta farà media con il voto orale ai fini della determinazione del voto finale.

NB: per la prova scritta gli studenti dovranno presentarsi muniti di un valido documento di identità. Durante la prova NON è possibile consultare la tavola periodica e NON è assolutamente ammesso l’uso del cellulare, nemmeno in modalità di calcolo.

Lingua di insegnamento: Italiano

Testi di riferimento

Chimica Generale e Inorganica

P. Silvestroni - Fondamenti di chimica - undicesima edizione - CEA
P.W. Atkins, L. Jones - Chimica Generale – quinta edizione - Zanichelli
J.C. Kotz, P.M. Treichel, J.R. Townsed - Chimica - quinta edizione - Edises
I. Bertini, F. Mani, C. Luchinat - Chimica - seconda edizione - CEA
Appunti di Lezione

Chimica Inorganica

6. I. Bertini, C. Luchinat, F. Mani - Chimica Inorganica - Ambrosiana, (distribuzione Zanichelli)

Stechiometria

7. P. M. Lausarot, G.A. Vaglio - Stechiometria Guida alla soluzione di problemi di chimica- Piccin

. Esercitazioni a lezione

Testi di approfondimento

8. P. Chiorboli, Fondamenti di Chimica, Brossura, UTET

Programmazione del corso

	Argomenti	Riferimenti testi
1	Introduzione alla chimica, materia e sue proprietà, composti ed elementi, leggi ponderali*, legge di Avogadro	T.2: C.1, T.3 I fondamenti, T.4: C.1
2	Isotopi, u.m.a., mole, formule chimiche, teoria atomica, modello di Rutherford	T.1: C.1 e 3, T2: Parte 1, T.3 I fondamenti, T.4: C.1 e 2
3	Esercitazioni	T.6: C.1, T.2: F.23, 30 e 47
4	Modello di Bohr - Sommerfeld, spettri atomici, principio di Pauli, regola di Hund, numeri quantici. 4) Modello di Bohr - Sommerfeld, spettri atomici, principio di Pauli, regola di Hund, numeri quantici. Modello di Bohr - Sommerfeld, spettri atomici, principio di Pauli, regola di Hund, numeri quantici*.	T.1: C.1, T.2: Parte 2, T.3 C.1, T.4: C.3
5	Principio di indeterminazione di Heisenberg, ipotesi di de Broglie, equazione di Scröedinger.	T.1: C.1, T.2 Parte 2, T.3 C.1, T.4: C.3
6	La tavola periodica* (affinità elettronica, potenziale di ionizzazione, raggio atomico elettronegatività)	T.1: C.1, T.2 Parte 2, T.3 C.1, T.4: C.3
7	Esercitazioni	T.6: C.1, T.2: F.23, 30 e 47
8	Introduzione ai legami chimici, il legame ionico, il legame covalente secondo la teoria del legame di valenza (VB)*	T.1: C.2, T.2: C.2 e C.3, T.3 Parte 2, T.4: C.4 e 5
9	Il legame covalente secondo la teoria dell'orbitale molecolare (MO), teoria VSEPR*	T.1: C.2, T.2: C.2 e C.3, T.3 Parte 2, T.4: C.4
10	Legame dativo, legame di idrogeno ed esempi, legami deboli (VdW, forze di London)	T.1: C.2, T.2: C.3, T.3 Parte 2, T.4: C.6
11	Valenza e numero di ossidazione, nomenclatura e reazioni chimiche* (red-ox e non red-ox)	T.1: C.2 e C.3, T.2: C.3 I fondamenti, T.4: C.10 e 19
12	Esercitazioni	T.6: C.2, T.2: F.30, 39, 68, 88, 97 e 108
13	Lo stato gassoso, gas ideale, distribuzione di Boltzmann, legge di Dalton, legge dei gas*, gas reali	T.1: C.5 e 6, T.2: C.4 e 5, T.3: Parte 3, T.4: C.9
14	Lo stato solido, nozioni generali	T.1: C.7, T.2: C.3, T.3: Parte 3, T.4: C.8
15	Lo stato liquido, viscosità, tensione superficiale, tensione di vapore, soluzioni e determinazione della concentrazione*	T.1: C.5 e 6, T.2: C.4 e 5, T.3: Parte 3, T.4: C.9
16	Legge di Raoult, proprietà colligative*, grado di dissociazione, i Van’t Hoff	T.1: C.7 e C.8, T.2: C.9, T.3: Parte 3, T.4: C.12
17	Esercitazioni	T.6: C.3 e 4, T.2: C.4,5 e 9
18	Equilibrio chimico, legge dell’azione di massa, costante di equilibrio, dipendenza K da T, fattori che lo influenzano	T.1: C.10 e 11, T.2: C.10, T.3: Parte 4, T.4: C.13
19	Equilibri ionici in soluzione, definizione di acido e base secondo Arrhenius, Bronsted Lowry* e Lewis, pH di acidi e basi	T.1: C.14, T.2:C.11, T.3: Parte 4, T.4: C.14
20	Esercitazioni	T.6: C.7 e 8, T.2 C.10, 11 e 12
21	Idrolisi salina, costante e pH di idrolisi*	T.1: C.15, T.2: C.12, T.3: Parte 4, T.4: C.14
22	Soluzioni tampone*	T.1: C.15, T.2: C.12, T.3: Parte 4, T.4: C.14
23	Solubilità	T.1: C.15, T.2: C.12, T.3: Parte 4, T.4: C.15
24	Esercitazioni	T.6: C.7 e 8, T.2 C.10, 11 e 12
25	Chimica inorganica, chimica degli elementi principali dei blocchi s e p (Na, Mg, Ca, C, N, P, O S, Cl)	T.1: C.23-29, T.2: C.8, T.3: Parte 5, T.4: C.19

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

Prova scritta e orale.

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

Configurazione elettronica degli elementi

Legame covalente, legame di idrogeno

Teoria di acidi e basi.

Equilibri in soluzione (acido, base, idrolisi soluzioni tampone)

Proprietà colligative

Reazioni di ossido riduzione

La costante di equilibrio e la relazione con la T

Proprietà dei vari gruppi degli elementi significativi

http://www.dsfold.unict.it/index.php?mact=GestoreProfessori,me0bc5,feViewProf,1&me0bc5profId=143&me0bc5docum=1&me0bc5returnid=62&page=62

Corso di laurea in

Chimica e tecnologia farmaceutiche