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Oggetto:
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Chimica generale

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GENERAL CHEMISTRY

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Anno accademico 2020/2021

Codice attività didattica
AGR0048
Docenti
Prof. Valter Boero (Affidamento interno)
Prof. Maria Martin (Affidamento interno)
Corso di studio
[001717] SCIENZE E TECNOLOGIE AGRARIE
Anno
1° anno
Periodo
Primo semestre
Tipologia
A - Di base
Crediti/Valenza
6
SSD attività didattica
CHIM/03 - chimica generale e inorganica
Erogazione
Convenzionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Facoltativa
Tipologia esame
Scritto più orale facoltativo
Prerequisiti
Nessuno / None
Propedeutico a
Chimica organica, biochimica, biologia, fisiologia.
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Sommario del corso

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Obiettivi formativi

Fornire la conoscenza dei principi della chimica generale e loro applicazione alla soluzione di problemi di interesse per gli insegnamenti successivi.

Fornire gli strumenti chimici minimi richiesti negli insegnamenti successivi, rispettando una sequenza logica e favorendo la possibilità di apprendere mediante ragionamento.

Fornire gli strumenti di base per la comprensione dei processi più importanti della chimica agraria e/o forestale

Fornire un minimo di familiarità con il laboratorio di chimica e con i composti più importanti in vista degli insegnamenti successivi

Tutti gli argomenti del programma afferiscono all'area delle conoscenze propedeutiche

Area di apprendimento scheda SUA: 1 Area delle conoscenze propedeutiche

 

 

Provide the basic knowledge of the main principles of general chemistry and their application in solving problems of interest to the following courses.

Provide basic chemical  tools  required in the following courses, in a logical sequence and giving the opportunity to learn by reasoning.

Provide the tools for the understanding of the most important processes involved in agricultural chemistry and/or forest chemistry

Provide a minimum of familiarity with the chemistry lab and the most recurring compounds. 

All the topics of the program concern the area of pre-knowledge.

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Risultati dell'apprendimento attesi

 

Conoscenza e capacità di comprensione

Al termine del periodo di insegnamento gli studenti conosceranno:

  • le basi del metodo scientifico, comuni a tutte le discipline sperimentali;
  • una scelta significativa di argomenti di Chimica generale, presentati  mediante applicazioni al settore agrario e forestale.

Avranno inoltre le basi per comprendere i più importanti processi chimici coinvolti nell'area delle scienze agrarie e forestali che saranno oggetto di successivi insegnamenti

Capacità di applicare le conoscenze

Al termine del periodo di insegnamento lo studente sarà in grado di

  • analizzare un problema;
  • individuare le leggi chimiche che regolano i fenomeni coinvolti;
  • giungere alla definizione di adeguate strategie di soluzione di un problema.

Abilità comunicative

Al termine del periodo di insegnamento lo studente sarà in grado di utilizzare una corretta terminologia chimica

 

 

Knowledge and understanding

The course provides the student with the basis of the scientific method common to all experimental disciplines, together with a significant choice of topics in chemistry, including  applications to agricolture  and  forest sector.

Ability to apply acquired knowledge and understanding

The course will enable students to:

  • analyse problems;
  • identify chemical laws governing the involved phenomena;
  • find adeguate solution strategies. 

Communication skills

The course will enable students to use appropriate chemical terminology.

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Programma

Struttura dell'atomo: descrizione generale, struttura elettronica, numeri quantici 

Sistema periodico degli elementi: proprietà periodiche, raggio atomico, potenziale di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività   

Legame chimico: legame ionico, legame covalente, legame dativo, legame metallico, regola dell'ottetto, strutture di Lewis, risonanza, geometria molecolare, orbitali atomici ibridi

Aspetti quali-quantitativi delle reazioni chimiche: masse atomiche e molecolari, distribuzione isotopica, definizione di mole e numero di Avogadro, formula minime e molecolari, bilanciamento delle reazioni, numero di ossidazione, reazioni redox, calcoli stechiometrici. Nomenclatura  

Stati di aggregazione della materia: stato gassoso (equazione di stato, legge di Dalton), stato liquido (tensione di vapore e temperatura di ebollizione), stato solido (relazioni tra struttura e proprietà), diagrammi di stato   

 Soluzioni: generalità, concentrazioni delle soluzioni, proprietà colligative   

Equilibrio chimico: legge di azione di massa, costanti di equilibrio, modificazione dell'equilibrio chimico e principio di Le Chatelier  

Equilibri in soluzione acquosa: definizione di acidi e basi, prodotto ionico dell'acqua, pH, acidi e basi forti e deboli, titolazioni, indicatori, soluzioni tampone, idrolisi, solubilità

Cenni di elettrochimica: celle galvaniche, elettrolisi, equazione di Nernst

Cenni diTermodinamica chimica: reazioni spontanee.  

Cenni di cinetica chimica: velocità di reazione e fattori che la influenzano

 

Area di apprendimento scheda SUA: 1 Area delle conoscenze propedeutiche

 

 

Atomic structure: general description,  electronic structure of hydrogen, electronic structure of multielectron atoms, quantum numbers, orbitals.

Periodic table of elements periodic properties, atomic radius, ionization potential, electron affinity, electronegativity.

Chemical bonding: ionic, covalent bond, dative bond, octet rule, Lewis structures, molecular geometry, intermolecular bonds.

Symbols, formulas and nomenclature.

Molecules, moles, chemical reactions, concepts of thermodynamics
Balancing chemical equations, yield of reaction, stoichiometric calculations.
States of matter: gaseous state (state equation, Dalton's law,  vapor pressure and boiling temperature), solid state (relations between structure and properties), liquid (surface tension), the state diagram of water .

Solutions: preparation, concentration, colligative properties.
Chemical equilibrium: homogeneous and heterogeneous equilibrium, equilibrium constants, law of mass action, Le Chatelier principle

Equilibrium in aqueous solution: acids and bases, ionic product of water, pH,  buffer solutions, salts hydrolysis.

Titrations: acid-base, redox, complexometric

Solubility, common ion effect.
Electrochemistry: galvanic cells, electrolysis, Nernst equation.
Chemical kinetics: basic concepts

All the topics of the program refer the area of pre-knowledge.

 

 

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Modalità di insegnamento

In seguito all'emergenza COVID-19, per l'A.A. 2020-21 le lezioni comprenderanno una componente telematica e, auspicabilmente, una componente in presenza in aula. Le lezioni registrate saranno messe a disposizione sulla piattaforma Moodle. I docenti restano a disposizione per chiarimenti, a gruppi di studenti o individuali, previo appuntemento.

L'insegnamento consiste in 60 ore di lezione.  Di queste 40 ore sono dedicate alla conoscenza di base e sono svolte in aula (prof Martin) e 20 sono dedicate alla soluzione di esercizi e approccio al laboratorio e sono svolte in aula o nel laboratorio di chimica.

Verranno svolti esercizi applicativi riferiti all'agricoltura e all'ambiente. Gli studenti  sono invitati a prendere appunti  e a rivedere l'argomento su un testo consigliato svolgendo esercizi analoghi a quelli presentati a lezione ed integrando gli appunti. Durante le esercitazioni in laboratorio, qualora sia possibile svolgerle in presenza, è richiesto di raccogliere dati e osservazioni su apposito quaderno. Per ogni esercitazione in laboratorio è richiesta la stesura di una breve relazione scritta da consegnare nella esercitazione successiva.

 

 

Considering the COVID-19 emergency, in the year 2020-21, the lessons will include registered material that will be available on the Moodle platform as well as face to face lessons (if possible). The lessons will be registered and will be available on Moodle platform.

The course consists of 60 hours of lessons.  Of these 40 hours are devoted to the explanation of the basic chemical notions (prof. Martin) and will be carried out in the classroom, and 20 hours will be devoted to the solution of problems and to the approach to the laboratory (prof. Boero); these hours will be held partly in the classroom and, if possible, partly in the chemistry laboratory.

The lessons will take advantage of the projection of slides summarizing the basic concepts.

Applicative exercises related to agriculture, forest, and environmental issues will be carried out. Students are invited to take notes and to revise the topics on a suggested textbook, to integrate their notes, to repeat exercises similar to the ones presented during the lessons. During laboratory exercises it is required to collect data and observations on a notebook. For each lab exercise, a short written report is required to be delivered in the next tutorial.

 

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Modalità di verifica dell'apprendimento

 

A metà programma, su base volontaria, sarà verificato l'apprendimento mediante un test di  60 minuti con domande di nomenclatura ed esercizi sulla base  dei  temi trattati a lezione. Se l'esito del test è sufficiente (≥18/30) verrà considerato nella valutazione finale.

Al termine dell'insegnamento sarà svolto un esame scritto della durata di 2 ore su: nomenclatura chimica, risoluzione di problemi, domande a risposta breve. Coloro che abbiano ricevuto valutazioni sufficienti (≥18/30) nel test sulla prima parte del programma risponderanno  solo alle domende della seconda parte in 60 minuti. Possibilità di colloquio orale a richiesta dello studente o del docente.

Nella valutazione finale, oltre al test scritto, verrà tenuto conto delle relazioni consegnate al termine delle esercitazioni di laboratorio con un bonus massimo di 3/30.

 

  

Halfway through the program, on a voluntary basis, students' learning is verified by means of a 60-minutes test with nomenclature questions and exercises based on the topics covered in class and short-answer questions. If the test result is sufficient (≥18/30) it will be considered in the final evaluation.
At the end of the course a 2 hours written test will be held on chemical nomenclature and resolution of problems and and short-answer questions. The students who received sufficient evaluation (≥18/30) in the test on the first part of the program will answer only the questions on the second part in 60 minutes. Oral interview at the request of the student or teacher.

In the final evaluation, in addition to the written test, the reports delivered at the end of the laboratory exercises with a maximum bonus of 3/30 will be taken into account.

 

 

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Attività di supporto

Gli studenti hanno a disposizione un servizio di supporto prendendo accordi con un tutor per lezioni individuali o collettive per 40 ore. A inizio corso verrà fornito l'indirizzo email del tutor per concordare tempi e modalità di sostegno.

 

 

 

Students have a support service available  with a tutor for individual or group lessons for 40 hours. At the beginning of the course the tutor's email address will be provided to establish agreements.

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Testi consigliati e bibliografia

Il primo dei seguenti testi è quello di base; il secondo è un ottimo testo di esercizi; il terzo è raccomandato per chi avesse basi di chimica particolarmente deboli.

Palmisano e Schiavello, Elementi di Chimica, EdiSES, Napoli, 2007.

Michelin Lausarot, Vaglio, Fondamenti di stechiometria, PICCIN, Torino, 1988.

Valitutti et al. Le idee della Chimica,  Zanichelli, Bologna , 2009

 

 

The first text is the basic one; the second is an excellent exercise text; the third is recommended for those with particularly weak chemistry bases.

Palmisano e Schiavello, Elementi di Chimica, EdiSES, Napoli, 2007.

Michelin Lausarot, Vaglio, Fondamenti di stechiometria, PICCIN, Torino, 1988.

Valitutti et al. Le idee della Chimica,  Zanichelli, Bologna , 2009

 

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Note

Le modalità di svolgimento dell'attività didattica potranno subire variazioni in base alle limitazioni imposte dalla crisi sanitaria in corso. In ogni caso è assicurata la modalità a distanza per tutto l'anno accademico.

Ricevimento studenti su appuntamento inviando email a: maria.martin@unito.it; valter.boero@unito.it

 

 

Student help desk in chemistry: appointment by sending an email to: maria.martin@unito.it; valter.boero@unito.it

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    Ultimo aggiornamento: 09/10/2020 15:02
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