Corso di laurea in Scienze Fisiche

Programma del Corso di Chimica, A.A. 2004-2005

Ritorna all'indice generale

 Attenzione: per l'A.A. 2006-2007 il programma è stato notevolmente semplificato. Gli studenti di fisica consultino il sito ufficiale del Corso di Studi in fisica.

Avvertenze:

(a) Per un miglior coordinamento con gli altri insegnamenti del corso di laurea non sono stati trattati i fondamenti quantistici della struttura atomica e molecolare. Si è quindi evitato ogni riferimento a 'configurazioni elettroniche', 'orbitali', 'orbitali s, p, d, f', 'ibridazione', etc. Il sistema periodico è presentato secondo la fenomenologia sperimentale degli elementi, in particolare utilizzando i potenziali di ionizzazione, mentre nel suo complesso il corso di chimica è basato sugli aspetti termodinamici della stabilità molecolare e della reattività chimica.

(b) Il programma contenuto in questa pagina è lo stesso dell'A.A. 2003-2004. L'andamento reale del corso dell'A.A 2004-2005 potrà richiedere delle variazioni, quindi fino al termine delle lezioni il programma va inteso come provvisorio. Le frasi in corsivo riguardano argomenti messi in evidenza nel corso dell'A.A. 2004-2005.

itchyliz.gif (16500 byte)

Linguaggio chimico e proprietà atomiche. Sostanze, materiali, elementi, composti, atomi, molecole, macroscopico, microscopico. Le leggi dei gas. Quantità di sostanza e mole. La chimica e le grandezze fisiche fondamentali. Spettri di massa. Numero di massa e numero atomico. Proprietà periodiche degli elementi: raggio atomico, potenziali di ionizzazione, elettroaffinità.  Il sistema periodico.  Stati di ossidazione. Reazioni redox.  La conservazione della massa durante le reazioni chimiche. Bilanciamento delle reazioni. Soluzioni, molarità, molalità, normalità. Esercizi di stechiometria relativi ai temi trattati.

 

Termodinamica chimica (1). Convenzioni sui sistemi termodinamici. Calorimetria. Entalpia. Entalpia e cambiamenti di stato. Entalpie di formazione. Legge di Hess. Reazioni e varazioni di entalpia. Energie di legame. Esercizi relativi ai temi trattati.

 

Le proprietà elettroniche degli atomi e delle molecole. Elettronegatività. Modello di Lewis e legame chimico come condivisione di due elettroni. Modello VSEPR; geometria delle molecole. Potenziali di ionizzazione e blocchi del sistema periodico.

 

Stati della materia (1). Solidi molecolari, metallici, ionici. Reticoli cristallini e celle elementari (solo le celle cubiche!).

 

Termodinamica chimica (2). Entropia. Terzo principio della termodinamica. Misura dell'entropia. Energia libera di Gibbs. Spontaneità termodinamica e spontaneità delle reazioni. Equilibrio chimico, azione di massa ,costante di equilibrio. Quoziente di reazione. Principio di  Le Châtellier. Energia libera di Gibbs e costante di equilibrio. Esercizi relativi ai temi trattati.

 

Cinetica chimica. Stabilità termodinamica e stabilità cinetica. Reazioni del primo ordine. Tempo di dimezzamento. Diagrammi entalpici. Equazione di Arrhenius e energia di attivazione. Stato di transizione e complesso attivato.

 

Stati della materia (2). Regola delle fasi. Diagrammi di fase di H2O, CO2, zolfo. Stato liquido: tensione superficiale, azione capillare, tensione di vapore.  Le soluzioni: variazioni entalpiche coinvolte. Legge di Raoult. Soluzioni ideali. Proprietà colligative ed esercizi relativi. Sistemi binari: soluzioni di due liquidi, distillazione, azeotropi. 

 

Elettrochimica. Distinzione tra celle galvaniche e celle elettrolitiche. Cella Daniell. Semicelle e elettrodo a idrogeno. Potenziali standard di riduzione. Calcolo del potenziale di una cella e spontaneità di una reazione di ossido-riduzione. Energia libera di Gibbs e potenziale di cella. Equazione di Nernst. Equazione di Nernst e costante di equilibrio. Esercizi relativi ai potenziali di cella e all'equazione di Nernst. Applicazioni: acidi e metalli; corrosione del ferro; batterie e accumulatore al piombo. Celle elettrolitiche. Leggi di Faraday ed esercizi relativi alla seconda legge. Applicazioni: purificazione del rame; processo cloro-soda.

 

Proprietà delle soluzioni. Pressione osmotica, legge di van't Hoff ed esercizi relativi. Dissociazione elettrolitica e proprietà colligative. Elettroliti forti e deboli. Prodotto di solubilità, solubilità molare ed esercizi relativi.

 

Acidi e basi in soluzione acquosa.  Teoria di Brønsted e Lowry.  Coppie coniugate, sostanze anfiprotiche, autoionizzazione dell'acqua, pH e sua misura. Esercizi relativi al pH e alle reazioni di neutralizzazione. Forza relativa dell'acido e della base coniugati (dimostrazione). Acidi e basi forti più comuni. Idrolisi. 

itchyliz.gif (16500 byte)

 

Come ausilio didattico è stata fornita una serie di undici schemi sulla struttura conoscitiva e sui nuclei concettuali del corso

 Usate il motore di ricerca!  Il sito è molto ampio, per altre informazioni di fisica e di chimica usa il  motore di ricerca   interno!

Ritorna alla Home Page