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Chimica generale

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GENERAL CHEMISTRY

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Anno accademico 2017/2018

Codice dell'attività didattica
AGR0048
Docenti
Prof. Valter BOERO (Affidamento interno)
Dott. Daniel SAID PULLICINO (Affidamento interno)
Corso di studi
[001717] SCIENZE E TECNOLOGIE AGRARIE
Anno
1° anno
Tipologia
A - Di base
Crediti/Valenza
6
SSD dell'attività didattica
CHIM/03 - chimica generale e inorganica
Modalità di erogazione
Convenzionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Facoltativa
Tipologia d'esame
Scritto più orale obbligatorio
Prerequisiti
Nessuno / None
Propedeutico a
Chimica organica, biochimica, biologia, fisiologia.
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Sommario del corso

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Obiettivi formativi

Conoscenza delle principali leggi della chimica generale e loro applicazione alla soluzione di problemi di interesse per gli insegnamenti successivi. Fornire agli studenti gli strumenti chimici minimi richiesti negli insegnamenti  successivi, rispettando una sequenza logica e dando la possibilità di apprendere mediante ragionamento. Fornire un minimo di familiarità con il laboratorio di chimica e con i composti più ricorrenti. Tutti gli argomenti del programma afferiscono all'area delle conoscenze propedeutiche.

Area di apprendimento scheda SUA:  1 Area delle conoscenze propedeutiche

 

 

Knowledge of the main laws of general chemistry and their application to solving problems of interest to the following courses. Provide students with the minimum chemical  tools  required in the following courses, in a logical sequence and giving the opportunity to learn by reasoning. 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 knowledge.

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Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenza delle principali leggi della chimica generale e loro applicazione alla soluzione di problemi di interesse per gli insegnamenti successivi.

In particolare:

Orientamento sulla tavola periodica con le principali proprietà degli elementi.

Familiarità con la nomenclatura dei composti chimici  rilevanti per l'agricoltura e l'ambiente.

Capacità di discutere i vari tipi di legame chimico in alcuni composti.

Realizzare il bilanciamento delle reazioni, tener conto della resa della reazione, procedere correttamente  con i calcoli stechiometrici.

Eseguire calcoli con le leggi dei gas, con le soluzioni acquose e le proprietà colligative.

Preparazione in laboratorio di soluzioni a titolo noto con diverse unità di misura della concentrazione. Calcoli e abilità nella esecuzione delle diluizioni in laboratorio.

Capacità di eseguire calcoli per gli equilibri in soluzione acquosa.  Esecuzione di titolazioni acido/base, redox e complessometriche.

 

Knowledge of the main laws of general chemistry and their application to solving problems of interest to the following courses.

In particular:

Orientation on the periodic table with the main properties of the elements.
Familiarity with the nomenclature of chemical compounds relevant to agriculture and the environment.
Ability to discuss various types of chemical bonds in some compounds.
Realizing the balancing of the reactions, taking into account the yield of the reaction, proceed correctly with stoichiometric calculations.
Calculate with gas laws, with aqueous solutions and colligative properties.
Laboratory preparation of known concentration solutions with different concentration units. Calculations and ability to perform dilutions in the laboratory
Ability to perform calculations for equilibria in aqueous solution. Perform acid / base, redox and complexometric titrations.

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Modalità di insegnamento

L'insegnamento consiste in 60 ore di lezione.  Di queste 48 ore sono svolte in aula e 12 nel laboratorio di chimica.

Durante la lezione vengono proiettate slide che schematizzano il tema trattato o svolgono alcuni esercizi.

In ogni lezione vengono svolti esercizi applicativi riferiti all'agricoltura e all'ambiente. Gli studenti  sono invitati a prendere appunti  e a fare lo sforzo di  rivedere l'argomento su un testo consigliato ripetendo esercizi analoghi ed integrando quindi gli appunti presi a lezione. Durante le esercitazioni in laboratorio 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.

 

The course consists of 60 hours of lessons.  Of these 48 hours are carried out in the classroom and 12 in the chemistry laboratory.

During the lesson, slides are projected that depict the subject or perform some exercises.

In each lesson, the application exercises related to agriculture and the environment are carried out. Students are invited to take notes and make the effort to revise the topic on a suggested text by repeating similar exercises and thus integrating the notes taken in class. During laboratory exercises it is required to collect data and observations on a special 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 è verificata l'apprendimento degli allievi  mediante un test di  60 minuti con 15 domande di nomenclatura ed esercizi sulla base  dei  temi trattati a lezione. La correzione del test è fatta in aula.

Al termine dell'insegnamento   test scritto su nomenclatura chimica (10 composti) e risoluzione di 6 problemi in 60 min. Possibilità di colloquio orale a richiesta.

Nella valutazione finale, oltre al test scritto,  verrà tenuto conto delle 4 relazioni consegnate al termine delle esercitazioni di laboratorio.

  

Halfway through the program Assessment of students is carried out by a 60-minute test with 15 questions of nomenclature and exercises based on the topics covered in class. The correction of the test is done in the classroom.

At the end of the course there is a written test on chemical nomenclature (10 compounds) and resolution of 6 problems in  60 min. Possibility of an oral  examination if requested by the student or by the professor.

In the final evaluation, in addition to the written test, the 4 reports delivered at the end of the laboratory exercises will be taken into account.

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Attività di supporto

Si tratta delle  12 ore di laboratorio (6 esercitazioni di 2h)  cui si collegano circa 8 ore di lezioni   in aula preparatorie alle attività di laboratorio.

Esercitazione 1: uso della comune strumentazione di laboratorio (vetreria e bilance), verifica di ripetibilità e riproducibilià di alcune misure di volume.

Esercitazione 2: preparazione di soluzioni partendo da un sale e da soluzioni acquose a concentrazione nota,  calcoli e prove di diluizione.

Esercitazione 3: prove di diluizione e  titolazione acido/base

Eserciztaione 4: titolazione compessometrica del  calcio e magnesio su campioni di acqua.

Esercitazione 5: titolazione redox, curva di calibrazione e misure allo spettrofotometro.

Esercitazione 6: derterminazione spettrofotometrica del fosforo in soluzioni acquose.

 

This is a 12-hour laboratory (6 lab of 2h each) to which approximately 8 hours of preparatory lectures  are linked.

Lab. 1: Use of common laboratory equipment (glassware and weight scales), verification of repeatability and reproducibility of some volume measurements.

Lab. 2: preparation of aqueous solutions starting from a known salt, calculations and dilution tests.

Lab. 3: Dilution tests and acid / base titration Lab. 4: compesometric titration of calcium and magnesium on water samples.

Lab. 5: Redox titration, calibration curve and spectrophotometer measurements.

Lab. 6: Spectrophotometric phosphorization deriving in aqueous solutions.

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Programma

Struttura dell'atomo: descrizione generale, struttura elettronica dell'idrogeno, struttura elettronica di atomi a molti elettroni, i numeri quantici   
Sistema periodico degli elementi: proprietà periodiche, raggio atomico, potenziale di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività       
 Legame chimico: legame ionico, legame covalente omopolare ed eteropolare, legame dativo 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, resa della reazione, 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 (acqua, biossido di carbonio).   
Soluzioni: generalità, concentrazioni delle soluzioni, proprietà colligative.   
Cinetica chimica: velocità di reazione e fattori che la influenzano. Termodinamica chimica: reazioni spontanee.   
Equilibrio chimico: equilibri omogenei, costanti di equilibrio, legge di azione di massa, principio di Le Chatelier, equilibri eterogenei.  
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, effetto ione comune.  
Elettrochimica: celle galvaniche, elettrolisi, potenziali di elettrodo, equazione di Nernst.

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

Equilibrium solubility, common ion effect.
Electrochemistry: galvanic cells, electrolysis, electrode potentials, Nernst equation.
Chemical kinetics: basic concepts

 

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Testi consigliati e bibliografia

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

 

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

 

 

 

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Ultimo aggiornamento: 05/10/2017 12:34
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