CHIMICA M - Z

CHIM/07 - 9 CFU - 1° semestre

Docente titolare dell'insegnamento

SALVATORE FAILLA
Email: sfailla@dii.unict.it
Edificio / Indirizzo: Dipartimento di Scienze Chimiche, Edificio 10, Citta Universitaria
Telefono: +39 0957382753
Orario ricevimento: Dal lunedì al venerdì previo appuntamento


Obiettivi formativi

Il corso ha la finalità di fornire le conoscenze e le metodologie di base per lo studio e l’analisi delle principali caratteristiche dei materiali utilizzati per la costruzione, il recupero, il ripristino di strutture e di beni culturali, o per una migliore qualità della vita.


Contenuti del corso

1. Natura della materia. Stati di aggregazione. Sistemi omogenei ed eterogenei. Fasi e loro separazioni. Elementi e composti chimici. Atomi e molecole. Peso atomico e molecolare. Numero di Avogadro. Legge della conservazione della massa, delle proporzioni definite e costanti. Legge delle proporzioni multiple. L’equazione chimica. Stechiometria ed esercitazioni numeriche. 2. Struttura della materia. Descrizione dell'atomo. Protoni, neutroni, elettroni. Numero atomico e numero di massa. Radiazioni elettromagnetiche. Spettri atomici. Teoria di Bohr ed ondulatoria. Numeri quantici e livelli energetici. Principio di Pauli. Esempi di configurazioni di atomi con più elettroni. Sistema periodico. Potenziali di ionizzazione ed affinità elettronica. 3. Legami chimici. Concetto di condivisione, legame omeopolare, covalente, ionico, metallico. Cenni sulla teoria MO LCAO. Elettronegatività. Legame a idrogeno. Legami ? e ?. Angoli di legame. Ibridazione. Relazioni tra struttura e legame. 4. Nomenclatura. Ossidazione, riduzione, ossidoriduzione, dismutazione. Forze intermolecolari. Stato cristallino ed equazione di Bragg. Stato gassoso. Gas ideale. Leggi di Boyle, Gay Lussac, Charles, Avogadro. Equazioni di stato dei gas ed esercitazioni numeriche. Pressioni parziali. 5. Stato di soluzione. Tipi di soluzione. Solubilità di una specie. Concentrazione e modo di esprimerla. Interazione soluto-solvente: soluzioni ideali e reali. Legge di Rault. Relazioni tra la composizione di una miscela di due liquidi e quella del suo vapore. Sistemi con azeotropo di massimo e di minimo. Soluzioni diluite di soluti non volatili. Proprietà colligative. Crioscopia ed esercizi numerici; Ebullioscopia ed esercizi numerici. Pressione osmotica ed esercizi numerici. 6. Elementi di cinetica chimica. Velocità di reazione. Ordine di reazione: reazioni del I° ordine. Influenza della temperatura. Energia di attivazione. Catalizzatori. Derivazione cinetica della costante di equilibrio. Elementi di Termodinamica chimica. Condizioni standard. Energia interna. Entalpia e calore di reazione, Legge di Hess. Entropia, Energia libera e processi spontanei. 7. Equilibri eterogenei. Passaggi di stato: fusione, evaporazione, sublimazione. Equazione di Clausius-Clapeyron. Varianza. Regola delle fasi. Diagramma di stato. Sistemi ad un componente: acqua, zolfo, anidride carbonica. Sistemi con punto eutettico. 8. Equilibri chimici. Legge dell'azione chimica delle masse. Principio di Le Chatelier. Costante di equilibrio; (Kp, Kc, Kx). Relazioni tra le costanti di equilibrio. Equilibri omogenei ed eterogenei. Equilibri gassosi. Influenza della pressione, temperatura e concentrazione sulle condizioni di equilibrio. 9. Soluzioni elettrolitiche. Dissociazione elettrolitica. Elettroliti forti e deboli. Grado di dissociazione. Coefficiente di Van't Hoff. Acidi e basi. Cenni sulle teorie di Arrhenius, Bronsted-Lowry e di Lewis. Prodotto ionico dell'acqua. Definizione di pH. Calcolo del pH di soluzione di acidi, basi e sali. Solubilità e prodotto di solubilità. Effetto dello ione in comune sulla solubilità dei Sali poco solubili. 10. Elettrochimica. Reazioni di ossido-riduzione, metodo ionico elettronico. Potenziali elettrodici. Pile galvaniche. Equazione di Nernst ed esercizi numerici. Potenziale normale e sua misura. Serie elettrochimica degli elementi. Pile chimiche. 11. Elettrolisi. Tensione di decomposizione. Leggi di Faraday ed esercizi numerici. Elettrolisi di sali fusi. Elettrolisi dell'acqua. Processi elettrolitici industriali. 12. Elementi di Chimica Organica. Principali classi di composti organici: Idrocarburi: alcoli, chetoni, acidi, ammine, amminoacidi. Isomeria cis-trans, isomeri ottici. Petrolio e suoi usi. Materiali polimerici. 13. Chimica e qualità della vita. Riepilogo programmato dagli studenti.


Testi di riferimento

1. P.Finocchiaro R.Pietropaolo "LEZIONE DI CHIMICA" Edizione Spiegel
2. Pimental-Spratley: Chimica Generale-Zanichelli-Bologna

3. K.W. Whitten, R.E. Davis, M.L. Peck, G.G. Stanley “Chimica Generale” settima edizione PICCIN.



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