| CHIMICA GENERALE
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI: Gli obiettivi del corso di Chimica Generale sono quelli di fornire allo studente una solida base teorica e descrittiva della chimica con cui affrontare i corsi successivi necessari alla formazione culturale di un biotecnologo. Lo studente dovra' essere in grado di risolvere problemi numerici e di applicare concetti di chimica di base.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: Acquisire una solida comprensione della moderna teoria della struttura atomica e dei fenomeni a livello di scala atomica; comprendere le proprietà periodiche degli elementi, conoscere gli aspetti introduttivi alle moderne teorie del legame chimico e le loro implicazioni su struttura e proprieta' delle molecole, comprendere il formalismo ed il linguaggio della chimica, riconoscere varie tipologie di reazioni chimiche (scambio protonico, scambio elettronico, dissociazione elettrolitica, reazioni di precipitazione), comprendere le implicazioni quantitative di formule ed equazioni chimiche, anche in soluzione, usare l'equazione di stato dei gas anche per calcolare densità e pesi molecolari di specie gassose, utilizzare l'equazione di stato dei gas nei calcoli stechiometrici di reazioni che coinvolgono reagenti e/o prodotti gassosi, risolvere problemi di equilibri chimici, conoscere le definizioni di acido e di base secondo Arrhenius, Broensted e Lewis individuando le coppie acido-base coniugate, risolvere problemi di calcolo di pH e pOH di soluzioni acquose di acidi e basi forti e deboli, di soluzioni tampone, descrivere l'idrolisi salina e la preparazione di soluzioni tampone, utilizzare il prodotto di solubilità per calcolare concentrazioni di ioni in soluzione, anche in presenza di ione a comune. Comprendere e prevedere la variazione delle proprietà delle soluzioni per effetto del solvente e le implicazioni pratiche delle proprietà colligative; conoscere le varie forme di energia e il ruolo da esse svolto nei processi fisici e nelle reazioni chimiche; discutere l'entropia e la seconda legge della Termodinamica; definire l'energia libera e la sua relazione con l'equilibrio; prevedere l'effetto della temperatura su un equilibrio chimico; disegnare una cella galvanica, identificando l'anodo e il catodo; scrivere le semireazioni che avvengono agli elettrodi e calcolare la forza elettromotrice tramite l'equazione di Nernst.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: Lo studente dovrà dimostrare di 1) comprendere i trend dei fenomeni chimici trattati nel Corso nonché 2) fare previsioni quantitative delle variabili che definiscono un sistema chimico.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: La capacità critica che lo studente deve acquisire con la "palestra" del Corso di Chimica Generale serve come approccio scientifico da ritenersi funzionalmente utile per qualsiasi disciplina del Corso di Studi, ovvero come approccio metodologico per il prosieguo degli studi e della successiva carriera lavorativa in ambito biotecnologico. Lo studente deve essere quindi in grado di capire autonomamente se i risultati di un calcolo o di un ragionamento siano numericamente e logicamente consistenti. Lo studente deve anche imparare, pertanto, a riconoscere la fondatezza di un ragionamento logico e, in particolare, scientifico.
ABILITÀ COMUNICATIVE: Lo studente deve imparare a produrre elaborati scritti impostandone le premesse, sviluppando i calcoli e/o i ragionamenti, per pervenire alle conclusioni con rigore logico e/o matematico. Il formalismo chimico deve essere padroneggiato e usato correttamente.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: Lo studente dovrà essere in grado di apprendere le conoscenze e le competenze delle discipline chimiche dei corsi successivi, in particolare di Chimica Organica e Biochimica.
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Codice
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8063978 |
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Lingua
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ITA |
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Tipo di attestato
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Attestato di profitto |
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Crediti
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7
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Settore scientifico disciplinare
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CHIM/03
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Ore Aula
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40
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Ore Esercitazioni
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20
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Ore Studio
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Attività formativa
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Attività formative di base
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Canale Unico
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Docente
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POLINI RICCARDO
(programma)
Teoria atomica di Dalton, legge delle proporzioni definite, legge delle proporzioni multiple. Il concetto di mole, numero di Avogadro. Principio di Avogadro. Eccezioni alla legge delle proporzioni definite (ossidi non stechiometrici). Composti e molecole. Peso atomico, peso molecolare e peso formula. La struttura atomica. Bohr e la teoria quantistica. Meccanica ondulatoria, orbitali atomici, Aufbau. Il sistema periodico degli elementi. Raggi atomici e raggi ionici. Elettronegatività. Il legame chimico. Legame ionico e cenni alla struttura cristalline dei solidi. Legame covalente. Legame dativo. Strutture di Lewis. Regola dell'ottetto. Teoria VSEPR. Teoria del legame di valenza (VB). Orbitali ibridi. Ottetto incompleto ed ottetto espanso. Momento dipolare. Orbitali molecolari di molecole biatomiche (MO-LCAO). Interazioni intermolecolari: ione-dipolo, dipolo-dipolo, dipolo-dipolo indotto, dipolo istantaneo-dipolo indotto, forze di Van der Waals, legame a idrogeno e sua importanza in chimica e biologia. Cenni di nomenclatura inorganica. Idrossidi e acidi. Sali, reazioni tra acidi e idrossidi, formazione di sali. Calcoli stechiometrici. Bilanciamento di reazioni chimiche. La relazione tra masse e moli. Reagente limitante. Reazioni di ossidoriduzione e loro bilanciamento in forma molecolare e in forma ionica. Disproporzioni. Lo stato gassoso. Leggi di Boyle, Charles, Gay-Lussac. Equazione di stato dei gas ideali. Distribuzione delle velocità molecolari secondo Maxwell e Boltzmann. Legge di Dalton. Densità (assolte e relative) dei gas e determinazione del peso molecolare. Gas reali: equazione di Van der Waals. Diagramma P-V dell'anidride carbonica. Temperatura critica dei gas. Cenni di Termodinamica: 1° principio. Entalpia delle reazioni, Legge di Hess. 2° e 3° principio. Spontaneità dei processi ed energia libera di Gibbs. Lo stato liquido.La pressione di vapore. Equazione di Clausius-Clapeyron. Diagrammi di stato (P-T) di acqua e anidride carbonica. Il concetto di "equilibrio dinamico" e sua applicazione alle trasformazioni di fase. Principio di Le Chatelier. Le soluzioni. Unità di concentrazione: percentuale in peso, frazione molare, molarità e formalità, molalità, normalità e concetto di equivalente chimico in relazione al tipo di reazione considerata. Soluzioni ideali e entalpia di mescolamento. Legge di Raoult. Tensione di vapore di soluzioni di soluti non volatili. Abbassamento crioscopico ed ebullioscopio. Modifica del diagramma di stato dell'acqua in presenza di soluti non volatili. Pressione osmotica. Soluzioni isotoniche. Proprietà colligative. La dissociazione elettrolitica. L'equilibrio chimico. Le reazioni chimiche di equilibrio. Equilibri omogenei ed eterogenei. Effetti della pressione sugli equilibri gassosi. Relazione tra Kc e Kp. La temperatura e l’equazione di Van’t Hoff. Il Principio di Le Chatelier applicato agli equilibri chimici. I calcoli negli equilibri chimici. Cenni di cinetica chimica: velocità di reazione, energia di attivazione, equazione di Arrhenius. Gli equilibri in soluzione. Reazioni di scambio protonico. Acidi e basi, definizioni di Arrhenius, Brønsted e Lewis. Acidi e basi deboli, binomio di Van’t Hoff. Proprietà colligative di elettroliti deboli. L'idrolisi salina. Soluzioni tampone. Titolazioni di acidi forti o deboli con basi forti. Prodotto di solubilità. Calcoli di pH di soluzioni acquose. Pile. Reazioni di scambio elettronico. Potenziali elettrodici. Serie elettrochimica. Pile chimiche e pile a concentrazione. Equazione di Nernst. La misura elettrochimica del pH. Elettrodo a idrogeno.
 M. Schiavello, L. Palmisano: FONDAMENTI DI CHIMICA, V edizione, EdiSES. P. Michelin Lausarot, G.A. Vaglio: STECHIOMETRIA PER LA CHIMICA GENERALE, PICCIN. PDF on-line (http://didattica.uniroma2.it/docenti/curriculum/4845-Riccardo-Polini) degli argomenti trattati come presentazione PowerPoint.
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Date di inizio e termine delle attività didattiche
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Modalità di erogazione
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Tradizionale
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Modalità di frequenza
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Non obbligatoria
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Metodi di valutazione
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Prova scritta
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