Descrizione
L’insegnamento di Chimica Generale introduce gli studenti ai principi fondamentali della chimica generale e inorganica, offrendo gli strumenti necessari per comprendere il linguaggio, i concetti e il metodo scientifico applicati ai fenomeni chimici.
Il corso mira in particolare a fornire una solida preparazione sul comportamento delle soluzioni acquose, sugli equilibri chimici in soluzione e sui processi fondamentali che costituiscono la base per lo studio dei sistemi biologici.
- Conoscenza e capacità di comprensione
Al termine dell’insegnamento, lo studente avrà acquisito le conoscenze essenziali di chimica generale necessarie per comprendere i principali fenomeni chimici coinvolti nei sistemi viventi. - Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente sarà in grado di utilizzare le conoscenze apprese per affrontare con maggiore consapevolezza gli insegnamenti successivi, in particolare quelli collegati alla chimica organica, alla biochimica e alla biologia molecolare. - Autonomia di giudizio
Lo studente svilupperà la capacità di rielaborare criticamente i contenuti appresi, interpretando gli aspetti chimici di base che regolano il funzionamento dei sistemi biologici e discutendoli con adeguata consapevolezza scientifica. - Abilità comunicative
Al termine del percorso, lo studente saprà descrivere i concetti fondamentali della chimica generale utilizzando un linguaggio corretto, preciso e appropriato, dimostrando sicurezza nell’esposizione degli argomenti trattati. - Capacità di apprendimento
Lo studente acquisirà una preparazione di base utile per proseguire autonomamente nello studio delle discipline scientifiche che richiedono conoscenze preliminari di chimica generale, integrando quanto appreso con i contenuti dei corsi successivi.
Cosa imparerai
Programma di Chimica Generale
· Struttura dell’atomo. Le particelle subatomiche. La radiazione elettromagnetica e lo spettro atomico. Atomo di Bohr. Descrizione quantomeccanica dell’atomo e funzioni d’onda.
· Configurazione dell’atomo. Numeri quantici e orbitali. Principio di Pauli e regola di Hund. Conformazione elettronica degli elementi e tavola periodica. Proprietà periodiche: grandezza degli atomi e degli ioni, energia di ionizzazione e affinità elettronica.
· Legame chimico e struttura molecolare. Distribuzione degli elettroni. Legame ionico e covalente. Simboli e struttura di Lewis. Regola dell’ottetto. Risonanza. Elettronegatività. Momento dipolare e polarità delle molecole. Forma delle molecole (teoria VSEPR). Teoria del legame di valenza. Orbitali ibridi. Legami e . Legami multipli. Alcune strutture di molecole inorganiche e organiche. Teoria degli orbitali molecolari. Forze intermolecolari deboli. Legame idrogeno.
· Gas. Proprietà dei gas. Leggi dei gas ideali. Equazioni di stato dei gas ideali. Miscele di gas e pressioni parziali. Teoria cinetica dei gas. Effusione e diffusione. Gas non ideali ed equazione di van der Waals.
· Liquidi. Transizione di stato ed equilibri di fase. Tensione di vapore. Tensione superficiale. Viscosità. Diagrammi di stato dell’acqua e dell’anidride carbonica. Proprietà dell’acqua.
· Solidi. Solidi ionici, covalenti, molecolari e metallici. Reticoli cristallini.
· Soluzioni. Tipi di soluzioni. Processo di dissoluzione. Unità di concentrazione. Legge di Raoult. Proprietà colligative. Osmosi. Solubilità. Colloidi e dispersioni colloidali.
· Cinetica chimica. Velocità di una reazione chimica. Relazione tra concentrazione e tempo. Relazione tra velocità e temperatura. Meccanismo di reazione. Energia di attivazione. Catalisi.
· Termodinamica chimica. Concetti generali. Prima legge della termodinamica. Variazioni entalpiche e spontaneità. Entropia e spontaneità. Seconda legge e terza legge della termodinamica. Energia libera di Gibbs criteri di spontaneità. La costante di equilibrio.
· Equilibrio chimico. Legge d’azione di massa. Costante di equilibrio. Quoziente di reazione. Equilibri omogenei ed eterogenei. Grado di dissociazione. Principio di Le Chatelier.
· Chimica degli acidi e delle basi
o Prodotto ionico dell’acqua, pH, pOH e pKw. Elettroliti forti e deboli. Acidi e basi secondo Arrhenius e Brönsted-Lowry. Coppie coniugate di acido-base. Forza degli acidi e basi. Soluzioni acquose di acidi e basi forti e deboli. Grado di ionizzazione. Acidi poliprotici. Effetto ione a comune. Acidi e basi secondo Lewis. Legami covalenti dativi e ioni complessi. Reazioni tra acidi e basi. Idrolisi di sali. Soluzioni tampone. Titolazioni acido-base. Stechiometria nelle titolazioni.
o Cenni di chimica di coordinazione
o Reazioni di ossido-riduzione. Numeri di ossidazione. Bilanciamento delle equazioni. Reazioni redox in laboratorio. Titolazioni redox.
· Celle elettrochimiche e celle elettrolitiche. Potenziali standard di riduzione. Forza elettromotrice di una pila. Energia libera e f.e.m. Celle voltaiche in condizione non standard: equazione di Nernst. F.e.m. e costante di equilibrio.
Insegnante
Luca Caristina
Laurea in Scienze Biologiche – Indirizzo Biomolecolare
Abilitazione all’esercizio della Professione di Biologo
Aiuto studenti giovani e adulti a comprendere e utilizzare ciò che studiano, sviluppando un metodo efficace di apprendimento, approfondimento, autonomia e capacità di ragionamento.
Il mio approccio non si limita alla spiegazione dei contenuti: lavoro per aiutare lo studente a capire come imparare e perchè imparare, migliorando concentrazione e organizzazione mentale.
Grazie alla mia esperienza nella ricerca, nella scrittura e nella progettazione di sistemi complessi, sono in grado di semplificare anche i concetti più difficili, rendendoli chiari, accessibili e applicabili.
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