Elementi di chimica

  • A.A. 2016/2017
  • CFU 4
  • Ore 24
  • Classe di laurea LM-85 bis
Fabio Marchetti / Professore esterno
Prerequisiti

Conoscere le nozioni fondamentali della chimica generale: stati di aggregazione della materia e passaggi di stato, miscele omogenee e miscele eterogenee, sostanze elementari e sostanze composte, proprietà fisiche e proprietà chimiche, elementi e tavola periodica, struttura atomica, molecole, trasformazioni fisiche e trasformazioni chimiche, sistema internazionale delle unità di misura (SI), scale di temperatura. Sali, acidi e basi.

Obiettivi del corso

Capacità di progettare e condurre esperienze su singoli materiali, e stimolare riflessioni sul loro comportamento quando si interviene su di essi e se si mettono insieme solidi con liquidi, liquidi con liquidi, polveri con liquidi, gas con liquidi; esperienze attive di separazione di componenti da miscugli (per setacciatura, filtrazione, decantazione, evaporazione, con calamite, ecc.); osservazione dei diversi stati della materia ed esperienze di trasformazione.
Capacità di eseguire esperienze riguardanti reazioni chimiche particolarmente evidenti (comparsa di colorazioni, sviluppo di gas, ecc.), limitando l'uso di simboli e formule e mettendo in risalto la possibile tossicità e pericolosità di alcuni prodotti o reazioni. Esperienze di combustioni possono essere collegate con osservazioni sulle trasformazioni provocate da riscaldamento e raffreddamento di vari materiali.

Programma del corso

NUclei fondanti della Chimica. Linguaggio della chimica: nomenclatura, formule chimiche ed equazioni chimiche. Epistemologia della chimica: dalle leggi fondamentali alla teoria atomica di Dalton, dalle molecole di Cannizzaro alla tavola periodica di Mendeleev. La quaantità di sostanza e la mole.
La struttura dell'atomo: protoni, elettroni, neutroni. Isotopi. Elementi chimici, configurazione elettronica e tavola periodica. Proprietà periodiche: andamenti e variazioni. I legami chimici: ionico, covalente e metallico. Teoria VSEPR della repulsione tra coppie elettroniche e struttura molecolare, polarità delle molecole e interazioni intermolecolari.
Struttura particellare della materia: gli stati di aggregazione, i passaggi di stati, sostanze elementari e composte, miscele eterogenee ed omogenee, separazione delle miscele, reazioni chimiche. Trasposizione didattica degli stati della materia, modellizzazione della struttura particellare.
Le soluzioni: concentrazione e proprietà colligative. I colloidi.Trasformazioni fisiche e chimiche. La velocità delle rezioni chimiche. L'equilibrio dinamico delle reazioni chimiche: incompletezza, perturbazioni e reversibilità. Acidi, basi e sali. Reazioni di ossidoriduzioni, processi galvanici ed elettrolitici.

Testi (A)dottati, (C)onsigliati
  • 1.  (C) Masterton - Hurley Chimica, Principi e Reazioni, sesta edizione Piccin, Padova, 2009
  • 2.  (C) Bauer - Birk - Marks Introduzione alla chimica - un approccio concettuale Piccin, Padova, 2010
Altre informazioni / materiali aggiuntivi

E' consigliato soprattutto il testo "Introduzione alla chimica - un approccio concettuale" degli autori Bauer - Birk - Marks, ma anche l'altro testo può andare bene. In dettaglio, per i seguenti argomenti:
1 Introduzione al Corso di Elementi di Chimica
2 Nuclei Fondanti della Chimica
3 Atomi, Molecole, Quantità di Sostanza e Mole
potranno essere consultati i seguenti capitoli del suddetto libro:
capitolo 1: pagg. 2-31
capitolo 2: pagg. 52-56
capitolo 4: pagg. 120-132
Per gli argomenti:
4 Struttura dell'Atomo
5 Elementi e Tavola Periodica
6 Legami Chimici e Forme Molecolari
7 Stato Gassoso
8 Stati Liquido e Solido
9 Didattica degli Stati della Materia
saranno utili i seguenti capitoli:
capitolo 2: pagg. 56-76
capitolo 7: pagg. 244-280
capitolo 8: pagg. 286-319
capitolo 9: pagg. 326-356
capitolo 10: pagg. 372-409
Infine, per i seguenti argomenti:
10 Soluzioni e Proprietà Colligative
11 Trasformazioni Fisiche e Chimiche
12 Velocità delle Reazioni ed Equilibrio Chimico
13 Concetti di Acidi e Basi
14 Composti Ionici Poco Solubili
15 Processi Elettrochimici
saranno utili i seguenti capitoli:
capitolo 11: pagg. 416-430, pagg. 444-450
capitolo 12: pagg. 458-491
capitolo 13: pagg. 500-527
capitolo 14: pagg. 540-559, pagg. 568-576


Durante il corso verranno fornite dal docente dispense, appunti e presentazioni ppt.

Metodi didattici
  • - Lezioni frontali dialogate.
    - Esercitazioni in piccolo e medio gruppo.
    - Analisi di studi di caso.
Modalità di valutazione
  • - Prove strutturate (test a scelta multipla, testi a completamento).
    - Durata della prova scritta: 2 ore.
    - Indicatori di valutazione: conoscenza dei contenuti; capacità critica di rielaborazione dei contenuti; capacità di applicare le conoscenze a situazioni reali; capacità di utilizzare correttamente il linguaggio scientifico.