CHIMICA (Corso Integrato)

CHIMICA GENERALE ED INORGANICA

Dott. Francesco Musiani

(6 crediti - 48 ore)

Orario (prime tre settimane di Ottobre)

Mercoledì 14-16

Giovedì 14-16

Venerdì 14-16

Chimica Generale ed Inorganica: Programma del corso

• Gli atomi

• I legami chimici

• Forma e struttura delle molecole

• Le proprietà dei gas

• Liquidi e solidi

• Termodinamica

• Equilibri fisici

• Equilibri chimici

• Equilibri in soluzione acquosa

• Elettrochimica

• Cinetica chimica

Gli atomi• Osservare gli atomi

• I modelli atomici

• La struttura degli atomi polielettronici

• La natura periodica delle proprietà atomiche

I legami chimici• Legami ionici

• Legami covalenti

• Legami covalenti polari

Forma e struttura delle molecole• Teoria del legame di valenza

• Il modello VSEPR

• Teoria degli orbitali molecolari

Chimica Generale ed Inorganica: Programma del corso (1)

Le proprietà dei gas• La natura dei gas

• Le leggi dei gas ideali

• Il modello cinetico dei gas

Liquidi e solidi• Forze intermolecolari

• Struttura dei liquidi

• Struttura dei solidi

Termodinamica• Entalpia

• Entropia

• Energia libera

Chimica Generale ed Inorganica: Programma del corso (2)

Equilibri fisici• Fasi e transizioni di stato

• Proprietà colligative

Equilibri chimici• Reazioni all’equilibrio

• Costanti di equilibrio

• Regolazione dell’equilibrio

Equilibri in soluzione acquosa• Acidi e basi

• Equilibri di solubilità

Chimica Generale ed Inorganica: Programma del corso (3)

Elettrochimica• Reazioni di ossidoriduzione

• Celle galvaniche

• Elettrolisi

Cinetica chimica• Velocità di reazione

• Meccanismi di reazione

Chimica Generale ed Inorganica: Programma del corso (4)

Al termine del corso lo studente possiede una conoscenza dei concetti

fondamentali della Chimica Generale ed Inorganica.

In particolare lo studente conosce le strutture atomiche e molecolari,

i diversi tipi di legame chimico, la nomenclatura dei composti chimici,

gli stati di aggregazione (gas, liquido e solido) della materia,

i cambiamenti di stato, le proprietà delle soluzioni, il concetto di pH,

le reazioni e gli equilibri chimici: reazioni acido-base, le soluzioni

tampone, il fenomeno dell'idrolisi, il prodotto di solubilità, le reazioni

di ossidoriduzione; possiede nozioni di base di elettrochimica (tipi

di elettrodi e di celle elettrochimiche); conosce la tavola periodica e

la chimica di alcuni elementi; è in grado di risolvere problemi

di stechiometria di interesse applicativo per la pratica di laboratorio;

comunica in forma orale e scritta sui temi principali della disciplina,

usando la terminologica scientifica appropriata; possiede gli strumenti

per affrontare i successivi corsi di carattere chimico, chimico biologico

e chimico farmaceutico.

Chimica Generale ed Inorganica: Obiettivi Formativi

Chimica Generale ed Inorganica: Libro di Testo

Bertini-Luchinat-Mani

“Chimica” Ed. CEA

Bertini-Luchinat-Mani

“Stechiometria” Ed. CEA

Comunicazioni Docente - Studenti

1. Lista di distribuzione:

in preparazione

2. Scrivere (moderatamente) a:

francesco.musiani@unibo.it

3. Avvisi sul sito del docente:

https://www.unibo.it/sitoweb/francesco.musiani

4. Materiale didattico e archivio esami disponibile

sul sito web di ateneo:

in preparazione

Procedura di Esame

1. Iscrizione obbligatoria sul sito AlmaEsami

2. Esame scritto + orale

3. Scritto: 10-15 domande a risposta multipla

e 3-5 problemi

4. Ammissione a esame orale possibile anche

se lo scritto è insufficiente

Consigli per l’Esame

Consigli per EVITARE

di finire come

Homer Simpson...

• Coltivare

autostima!!!

• Dare l’esame

SUBITO!!!

• 3 punti di bonus

ai primi due

appelli dell’anno

accademico

La Chimica

La chimica è lo studio della materia

e delle sue trasformazioni.

La materia è tutto ciò che possiede

massa ed occupa spazio.

Solidi Gas Liquidi

La Chimica

La chimica è lo studio della materia

e delle sue trasformazioni.

Per realizzare un essere vivente è necessario

un numero enorme di reazioni chimiche

La Chimica

La Chimica

La Chimica

La chimica è lo studio della materia

e delle sue trasformazioni.

DNA - Watson/Crick DNA - Rosalind Franklin

La Chimica

La chimica è lo studio della materia

e delle sue trasformazioni.

Mioglobina - Perutz/Kendrew

La Chimica

La chimica è lo studio della materia

e delle sue trasformazioni.

Nanomacchine - Sauvage, Stoddart e Feringa

La Chimica

La «Vecchia» Chimica

La Chimica

La «Nuova» Chimica

Interazione Proteina - DNA

La Chimica

La «Nuova» Chimica

Struttura molecolare del Ribosoma

La Chimica

La «Nuova» Chimica

Struttura dell’emoglobina e del gruppo «eme»

La Chimica

La «Nuova» Chimica

Simulazioni molecolari

“Look deep, deep into nature“Look deep, deep into nature“Look deep, deep into nature“Look deep, deep into nature,,,,

and and and and then you will understand then you will understand then you will understand then you will understand

everything everything everything everything better” better” better” better”

((((Albert Einstein)Albert Einstein)Albert Einstein)Albert Einstein)

Le Proprietà della Materia

• La chimica è lo studio della materia

e delle sue trasformazioni.

• La materia è costituita o da una sostanza pura o da

una miscela di sostanze pure.

• Una sostanza pura ha una composizione costante e

proprietà distinte.

• Una miscela consiste di due o più sostanze pure le

quali, indipendentemente, mantengono la loro

identità chimica.

Cambiamenti Fisici e Chimici

• La materia è classificata secondo le seguenti due

proprietà:

1. Una proprietà fisica può essere osservata senza

cambiare l’identità della sostanza.

2. Una proprietà chimica descrive il cambiamento

di una sostanza a dare altre sostanze

• In un processo fisico, l’identità di una sostanza non

cambia.

• In un processo chimico, una sostanza è trasformata

in un’altra sostanza.

Sostanza Pura

• Le sostanze pure sono elementi o composti.

• Un elemento non può essere decomposto in

sostanze più semplici per mezzo di trasformazioni

fisiche o chimiche.

• Un composto è costituito da due o più elementi in

proporzioni costanti, ottenibili dai composti per

trasformazioni chimiche.

Gli Elementi

Esistono circa 100 elementi.

I nomi e simboli degli elementi sono mostrati

nella Tavola Periodica.

I Composti

• I composti possono essere decomposti nei loro

elementi solo attraverso trasformazioni chimiche.

Esempio:

Elettrolisi dell’ acqua.

Le Miscele

• Una miscela ha composizione variabile.

• Se le proprietà di una miscela non sono uniformi

(fasi diverse), la miscela è eterogenea.

• Se le proprietà sono uniformi, la miscela è una

miscela omogenea o soluzione.

Le Miscele

• Le sostanze pure in una miscela possono essere

separate con metodi fisici.

Esempio:

separazione del sale dall’acqua di mare.

Le Miscele

• Le sostanze pure in una miscela possono essere

separate con metodi fisici.

Teoria Atomica di Dalton

Il concetto moderno della materia

si origina nel 1806 con la teoria atomica

di John Dalton:

• Ogni elemento è composto di atomi.

• Gli atomi di un dato elemento

sono uguali.

• Gli atomi di elementi diversi sono differenti.

• Gli atomi non sono cambiati in atomi diversi in una

trasformazione chimica (reazione).

• I composti si formano quando atomi di due o più

elementi si combinano in una reazione.

Una Visione Microscopica della Materia

• Le sostanze pure sono composte da molecole aventi

un numero fisso di atomi legati per mezzo di legami

chimici.

• Le miscele consistono di un numero variabile di

atomi o molecole diversi.

Atomi, Molecole e Ioni

• Solo negli ultimi anni è diventato possibile

“osservare” gli atomi.

Esempio: Atomi di carbonio nella grafite.

Atomi, Molecole e Ioni

• Solo negli ultimi anni è diventato possibile

“osservare” gli atomi.