Chimica

Obiettivi

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.

Descrizione

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. Il legame negli idrocarburi alifatici. Metodo VB. 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. Tensione di vapore dei solidi. Proprietà dei solidi. Reticoli cristallini. 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. 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. 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. Cenni sulla velocià di reazione, sua dipendenza dalla temeratura. Nomenclatura organica di idrocarburi alifatici, alcoli, chetoni, aldeidi, acidi carbossilici, eteri.