Corso di laurea magistrale in Chimica Industriale

Chimica Generale con Laboratorio (Nuovo Ordinamento D.M. 270)

Anno accademico 2010/2011

Sommario insegnamento

• Risultati dell'apprendimento attesi
• Programma
• Testi consigliati e bibliografia
• Note
• Strumenti didattici
• Scheda del corso

Risultati dell'apprendimento attesi

Acquisizione di competenze di base riguardanti la struttura dell'atomo, la formazione delle molecole e dei composti in generale, le principali proprietà utili per la comprensione delle reazioni chimiche e degli equilbri anche dal punto di vista quantitativo, l'uso del sistema periodico e le caratteristiche dei processi di preparazione di prodotti chimici di interesse per l'industria. Acquisizione di conoscenze sulle modalità esecutive collegate a metodiche di base di laboratorio. Acquisizione della capacità di applicare le conoscenze acquisite operando in condizioni di autonomia nell'ambito di procedure e metodi dati.

Programma

Il programma del modulo di lezioni riguarda:

· leggi fondamentali della chimica ed esperienze relative al modello nucleare;

· struttura dell'atomo: nucleo e proprietà correlate, orbitali atomici, configurazione elettronica e relazione con il sistema periodico;

· legame chimico, elettronegatività, polarità di legame, legame covalente, cenni sulla teoria del legame di valenza, orbitali ibridi, cenni sulla teoria degli orbitali molecolari, cenni sulla teoria della repulsione delle copie di elettroni di valenza;

· stati di aggregazione: stato gassoso, leggi del gas perfetto e correzioni per i gas reali, stato liqido e tensione di vapore,stato solido, reticoli e celle elementari, cicli di Born Haber;

· soluzioni, concentrazioni e loro proprietà;

· cinetica chimica e meccanismi di reazione, energia di attivazione, catalizzatori;

· equilibri omogenei in fase gas e in soluzione, principio di Le Chatelier e spostamento degli equilibri, equilibri eterogenei;

· elettrochimica, celle elettrolitiche e celle galvaniche, potenziali standard di riduzione

· sistema periodico degli elementi, andamento delle proprietà generali nei gruppi e nei periodi, classificazione e proprietà di ossidi, idruri e alogenuri

· sistema periodico, elementi dei gruppi principali, proprietà e metodiche generali di produzione con particolare attenzione ai processi di interesse industriale;

· sistema periodico: caratteristiche degli elementi di transizione, composti di coordinazione.

Gli argomenti delle lezioni sono affiancati da esercitazioni numeriche relative, per quanto riguarda gli argomenti della prima parte del corso, alla determinazione delle formule dei composti, alla nomenclatura ufficiale, al bilanciamento delle equazioni chimiche e alla determinazione delle quantità di sostanze che reagiscono nei processi chimici.

Le esercitazioni trattano poi l'argomento delle soluzioni, il calcolo del pH di soluzioni di acidi e basi forti, gli equilibri in fase gassosa e in soluzione, il calcolo del pH di soluzioni di acidi e basi deboli e loro miscele, gli equilibri di idrolisi e le soluzioni tampone.

Le esercitazioni relative agli equilibri eterogenei riguardano la solubilità e il prodotto di solubilità.

Le esercitazioni numeriche trattano, infine, i processi elettrolitici e i potenziali standard di riduzione.

Il modulo di laboratorio sperimentale prende in considerazione le norme di sicurezza e i principi teorici ed operativi collegati alle procedure fondamentali utilizzate.

Le esercitazioni sperimentali riguardano la purificazione di alcuni composti, tipo cloruro di sodio e nitrato di potassio e le preparazioni del cloruro di idrogeno, del cloruro di calcio dal marmo e dell'allume di cromo.

Ulteriori esercitazioni sperimentali riguardano la preparazione di una soluzione di permanganato di potassio e le sue reazioni caratteristiche in ambiente acido, neutro e basico, la preparazione di una soluzione tampone con osservazione della piccola variazione del pH con aggiunta di acido o base forte, la preparazione di alcune soluzioni a titolo noto e la relativa determinazione del pH con piaccametro ed indicatore.

Infine sono effettuate esperienze per determinare la posizione si alcune coppie redox nella serie dei potenziali standard di riduzione ed alcune esperienze sulla solubilità e sul prodotto di solubilità.

1) Masterton & Hurley "Chimica, principi e reazioni" V edizione, Piccin Padova 2) Zumdahl "Chimica" Zanichelli Bologna 3) Michelin Lausarot Vaglio "Stechiometria per la chimica generale" Piccin Padova

Note

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