Prof. Guella Graziano

Esercitatori di Laboratorio : Guella Graziano e Mancini Ines

Anno Accademico 2001/2002

Il corso di Chimica 1^a U.D. costituisce il primo modulo didattico dell’insegnamento di Chimica che trova il suo naturale e necessario completamento in Chimica 2^a U.D del bimestre successivo. Il Corso prevede lezioni teoriche, esercitazioni in aula ed esercitazioni di laboratorio su alcuni argomenti del programma. Tema centrale di questa prima parte è la descrizione delle proprietà chimiche fondamentali degli elementi e dei loro composti facendo anche un breve cenno alle sostanze organiche. La parte finale del corso sarà riservata agli aspetti più importanti derivanti dalla applicazione dei principi della termodinamica in chimica.

Proprietà generali e classificazione chimica della materia. Elementi, composti, miscele. Atomo di Rutherford. Numero atomico e numero di massa. Peso atomico e peso molecolare. Il concetto di mole e numero di Avogadro. L'atomo e le particelle subatomiche. Isotopi.

Nascita della moderna teoria atomica : l'effetto fotoelettrico e gli spettri di emissione degli atomi. Modello atomico di Bohr. Funzioni d'onda degli atomi idrogenoidi: orbitali atomici e numeri quantici. Configurazioni elettroniche in atomi plurielettronici. Tavola periodica e proprietà periodiche: raggi atomici e ionici, energia di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività .

Legami chimici. Energia di legame e distanze di legame. Legame covalente: la teoria del legame di valenza. Formule di struttura di Lewis. Carica formale. Regola dell'ottetto e suoi limiti. Momento dipolare. Risonanza. Geometria molecolare. Cenni alla teoria VSEPR. Legame ionico. Forze di legame intermolecolari.

Il legame chimico nelle molecole organiche. Introduzione alla nomenclatura ed alle proprietà delle molecole organiche aventi i gruppi funzionali più comuni. Cenni alla teoria degli orbitali molecolari. Cenni alle tecniche spettroscopiche per indagini strutturali.

Proprietà chimiche e combinazione degli elementi. Determinazione della formula minima e molecolare. Valenza e numero di ossidazione. Formula e nomenclatura delle sostanze inorganiche. Cenni alla spettrometria di massa. Equazioni chimiche: formalismo, bilanciamento di equazioni chimiche, ossidoriduzioni. Rapporti stechiometrici.

Applicazioni dei principi della termodinamica in chimica. Entalpia e Legge di Hess. Energia libera di Gibbs. E spontaneita' di un processo chimico. Curve di riscaldamento e raffreddamento di sostanze pure. Passaggi di stato ed equilibri di fase. Equazione di Clausius-Clapeyron. Temperatura critica. Liquefazione dei gas. Diagrammi di stato per sostanze pure (acqua). Regola delle fasi. Stato gassoso. Equazione di stato dei gas ideali. Miscele gassose e legge di Dalton. Gas reali ed equazione di Van der Waals.

Le Esercitazioni di Laboratorio di questa U. D. riguardano misure attraverso la spettroscopia UV-VIS dei coefficienti di assorbimento di molecole organiche ed inorganiche e determinazioni attraverso la spettrometria di massa della formula molecolare dei composti chimici. Gli studenti sono tenuti a presentare una relazione con i risultati ottenuti per ogni esperienza di laboratorio.

A. SACCO, Fondamenti di Chimica, II edizione, Ambrosiana, Milano,1996

P. ATKINS e L. JONES, Chimica Generale, II edizione ital., Zanichelli 1998

Dispense del Docente su alcuni argomenti del programma e linee-guida per le esercitazioni di laboratorio.

Due prove scritte durante il corso, seguite da esame orale finale.