1007710 - CHIMICA GENERALE ED INORGANICA II E LABORATORIO

Lo scopo è quello di fornire le conoscenze di base di Chimica Inorganica, con particolare riferimento ai gruppi s-p e alle loro applicazioni industriali e di integrare con alcuni argomenti specifici le nozioni di Chimica Generale ( Struttura dei solidi, equilibri di solubilità , elettrochimica: pile e processi elettrolitici).

L'obiettivo è quello di fornire agli studenti le conoscenze su elettrochimica e sistemi inorganici e le competenze per applicare tali conoscenze  in semplici casi pratici.  

• Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscenza di base di elettrochimica e della chimica inorganica dei gruppi principali
• Conoscenza e capacità di comprensione applicate: Capacità di applicare le nozioni teoriche nelle esercitazioni  di laboratorio ed in problemi di elettrochimica e solubilità .
• Autonomia di giudizio: Gli studenti imparano a valutare in modo obiettivo quanto appreso durante il corso in modo da valutare le soluzioni più adeguate per un problema chimico.
• Abilità comunicative: Gli studenti acquisiscono abilità comunicative per descrivere in modo chiaro e rigoroso un problema scientifico. 
• Capacità di apprendimento: Le capacità di apprendimento vengono valutate tramite le esperienze di laboratorio, la prova scritta e l'esame orale .

Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA

A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze.

Il modulo che è articolato in lezioni frontali (3 CFU), esercitazioni ed esperienze di laboratorio (3 CFU) fornisce agli studenti gli strumenti per cominciare a comprendere le ragioni del chimismo di alcuni semplici sistemi inorganici.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

Sono richieste conoscenze di base di Matematica, Fisica e degli argomenti della Chimica Generale  Modulo I 

Obbligatoria con le deroghe stabilite dal regolamento didattico del CdS in Chimica Industriale

Teoria (3 CFU)

Elettrochimica

·        Generalità sulle celle elettrochimiche.  Celle voltaiche. Semielementi galvanici. Tipi di semielementi. Elettrodo a idrogeno e potenziali normali.  Energia libera e lavoro elettrico. Legge di Nerst. Celle elettrolitiche.  Predizione dei prodotti di elettrolisi e leggi di Faraday.

Strutture dei solidi e solubilità

-   Strutture dei solidi. solidi cristallini e amorfi.  Classificazione dei solidi in base alla tipologia di legame. Solidi ionici e covalenti. Energia reticolare e costante di Madelung.

- Solubilità dei Sali in acqua. Energetica del processo di dissoluzione. Sali poco solubili. Equilibri di solubilità e prodotto di solubilità.

Chimica degli elementi del blocco s-p

•      Aspetti generali degli elementi e proprietà periodiche. Sistematica dei gruppi principali. Idrogeno e gruppi 1°-2° e 13°-18°. Caratteristiche generali degli elementi dei singoli gruppi. Abbondanza naturale. Reattività allo stato elementare. Principali metodi di preparazione. Composti con idrogeno, ossigeno ed alogeni. Sali e altri composti principali.

Cenni sui metalli di transizione e sui composti di coordinazione

Esercitazioni e Laboratorio (3 CFU)

Esercitazioni in aula:

- Calcolo della forza elettromotrice (f.e.m.) delle celle galvaniche. Applicazioni della legge di Nerst. Effetto del pH.

-Applicazione delle Leggi di Faraday

-Calcoli sulla solubilità di sali poco solubili. Effetto dello ione comune.  Effetto del pH sulla solubilità.

Esperienze in Laboratorio :

•      Preparazione della pila di Daniel e delle pile a concentrazione.

•       Elettrolisi dell’acqua ed applicazioni della legge di Faraday. Determinazione dell'ossigeno e idrogeno prodotti

•      Determinazione del prodotto di solubilità del CaSO₄×2H₂O

•      Riconoscimento e separazione degli ioni del 2° gruppo 

•      Riconoscimento degli anioni  Cl^-, Br^- ed I^-

•      Preparazione del complesso argento-ammoniaca e determinazione della costante di complessazione

•1. Slides delle lezioni disponibili sul sito: http://studium.unict.it/

•2  Bertini, Luchinat, Mani «Chimica Inorganica» Ambrosiana 

•3. John Kotz, Paul M. Treichel, John R. Townsend “Chimica”, EdiSES

•4. Petrucci, Harwood, Herring, “Chimica Generale”, Piccin

•5. A cura di M. Speranza “Chimica Generale e Inorganica”, edi-ermes”

La valutazione terrà conto di diversi fattori: a) frequenza alle attività di laboratorio e  relative relazioni utili  alla verifica delle capacità applicative e dell’autonomia di giudizio; b) prova scritta che consiste in esercizi di elettrochimica e di prodotto di solubilità, accompagnati da quesiti teorici, e finalizzata a valutare la conoscenza e la comprensione dei principi fondamentali della disciplina; infina c) il colloquio orale completa la valutazione, consentendo di accertare la capacità di esposizione rigorosa degli argomenti, l’uso appropriato del linguaggio scientifico e la capacità di collegamento critico tra i contenuti teorici e sperimentali del corso.

La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

Principi delle celle galvaniche

Tipi di semielementi galvanici

Significato dei potenziali standard

Principi delle celle elettrochimiche

Descrivere i fattori che influenzano la solubilità

Descrivere le relazioni tra struttura dei solidi e solubilità

Discutere il seguente gruppo :