Chimica generale e inorganica

Crediti: 8 cfu

Docente: Cristiana Di Valentin

Modalità dell’esame: scritto e orale

Materiale didattico

Programma

La materia - Miscele, elementi, composti. Atomi, ioni e molecole. Gli elementi chimici. Gli isotopi.
Gli atomi e la teoria atomica - Massa atomica. Introduzione alla tavola periodica. Il
concetto di mole e la costante di Avogadro.
I composti chimici – Tipi di composti chimici e loro formula. Formula minima, bruta e
molecolare. Le relazioni di massa nelle formule chimiche.
Nozioni elementari di nomenclatura - Classificazione degli elementi e dei composti.
Nomenclatura e formule dei composti binari e ternari.
Le reazioni chimiche – Equazioni chimiche e loro bilanciamento. Le relazioni di massa
nelle reazioni. Resa e reagente limitante. Reazioni chimiche in soluzione. Modi di
esprimere la concentrazione delle soluzioni. Reazioni di precipitazione. Reazioni acido-
base. Reazioni di ossidoriduzione. Agenti ossidanti e riducenti. Il numero di ossidazione.
Bilanciamento delle reazioni di ossidoriduzione. Stechiometria delle reazioni in soluzione.
Titolazioni.
La struttura elettronica dell'atomo - Numeri quantici e orbitali atomici. Configurazioni
elettroniche. Proprietà atomiche ad andamento periodico: dimensioni atomiche, energia di
ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività. La tavola periodica degli elementi.
Il legame chimico - Legame ionico e covalente. Strutture di Lewis: regola dell'ottetto e sue
eccezioni. Geometria molecolare (metodo VSEPR). Polarità delle molecole. Teoria del
legame di valenza: orbitali ibridi. Teoria dell'orbitale molecolare.
I gas - Equazione di stato dei gas perfetti. Miscele ideali di gas: pressioni parziali e frazioni
molari. La teoria cinetica dei gas. I gas reali.
Termodinamica chimica. Funzioni di stato. Sistema aperto, chiuso e isolato. Il lavoro e il
calore. Bilancio energetico di processi chimici. 1° principio della termodinamica. Entalpia.
Spontaneità dei processi chimici. 2° principio dell a termodinamica. Entropia e Energia
libera di Gibbs.
Liquidi, Solidi, Forze Intemolecolari - Proprietà dei liquidi e dei solidi. Equilibrio liquido-
vapore. Diagrammi delle fasi. Forze di van der Waals. Legame idrogeno. Solidi molecolari,
covalenti, ionici e metallici. Strutture cristalline.
Le soluzioni – Il processo di soluzione. Solubilità dei gas. Tensione di vapore. Pressione
osmotica. Abbassamento crioscopico ed innalzamento ebullioscopico. Soluzioni di
elettroliti.
Cinetica chimica – Velocità di una reazione chimica. Effetto della concentrazione sulla
velocità di reazione. Velocità istantanea di reazione e legge cinetica. Ordine di reazione.
Velocità di reazione e temperatura. Catalisi. Meccanismi di reazione.
Equilibrio chimico - Definizione di equilibrio dinamico. La costante di equilibrio. Equilibri
omogenei ed eterogenei. Effetto della variazione delle condizioni esterne sull'equilibrio.
Principio di Le Chatelier.
Acidi e basi - Definizioni di Arrhenius e di Brønsted-Lowry. Il prodotto ionico dell'acqua.
Definizione di pH. Equilibri nelle soluzioni acido-base. Forza degli acidi e delle basi.
Costanti di dissociazione. Acidi poliprotici. Calcolo del pH di soluzioni di acido/base forte e
debole. Relazione tra Ka e Kb. Soluzioni tampone. Titolazioni acido-base. Indicatori.
Equilibri di solubilità - Formazione del precipitato. Solubilità. Prodotto di solubilità di sali
poco solubili. Effetto dello ione comune. Solubilità e pH. Reazioni di precipitazione.
Ioni complessi - Acidi e basi di Lewis. Reazioni di formazione dei complessi. Geometria
degli ioni complessi. Struttura elettronica.
Elettrochimica – Celle voltaiche. Potenziali standard. Effetto della concentrazione sul
potenziale. Elettrolisi.
Chimica dell'idrogeno e degli elementi del blocco s – Metalli alcalini e alcalino terrosi.
Chimica degli elementi del blocco p – Gruppo 13 (B, Al). Gruppo 14 (C, Si). Gruppo 15 (N,
P). Gruppo 16 (O, S). Gli alogeni.
Chimica degli elementi di transizione – Proprietà periodiche e reattività degli elementi
metallici del blocco d.

Testi consigliati

R. H. Petrucci, W. S. Harwood, F. G. Herring, "Chimica Generale", Ed. Piccin
M.S.Silberberg, "Chimica", Ed. Mc.Graw Hill
I.Bertini, C.Luchinat, F.Mani, "Stechiometria", Casa Editrice Ambrosiana
P. Michelin Lausarot, G.Vaglio, "Stechiometria per la Chimica Generale", Ed. Piccin