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Docente
CLAUDIA CALTAGIRONE (Tit.)
Periodo
Primo Semestre 
Modalità d'Erogazione
Convenzionale 
Lingua Insegnamento
ITALIANO 



Informazioni aggiuntive

Corso Percorso CFU Durata(h)
[60/78]  GEOLOGIA [78/00 - Ord. 2020]  PERCORSO COMUNE 7 60

Obiettivi

Conoscenze e capacità di comprensione:
Il modulo di Chimica Generale si propone di fornire le conoscenze sulle basi atomiche della chimica per la costruzione della tavola periodica degli elementi e per una predizione ragionevole sul come e perché gli atomi reagiscono; sul legame chimico e sua correlazione con le proprietà della materia; sulla spontaneità o equilibrio delle reazioni chimiche (reazioni di combustione, acido/base, precipitazione, red-ox ); e sugli aspetti cinetici delle reazioni chimiche.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione (competenze):
Lo studente dovrà essere in grado di fare previsioni sulla reattività di un elemento in base alla sua posizione nella tavola periodica; di saper scrivere una formula di struttura di Lewis; di classificare i composti sulla base del legame chimico e proprietà; di scrivere e leggere una reazione chimica nei suoi aspetti quantitativi; di saper discutere un equilibrio chimico ed i fattori che lo influenzano con particolare attenzione per gli equilibri acido/base e di precipitazione; di saper definire una specie ossidante e riducente; di saper definire una pila e di saper utilizzare la scala dei potenziali standard; di saper discutere l’ elettrolisi e di capire gli aspetti termodinamici e cinetici delle reazioni chimiche.
Autonomia di giudizio:
capacità di interpretare conoscenze e dati sperimentali per inquadrare ogni argomento nel relativo campo di applicazione, sapendo quindi individuare il modo opportuno per la sua trattazione o risoluzione.
Abilità comunicative:
capacità di comunicare le conoscenze e le competenze acquisite con un linguaggio formale ed appropriato prevalentemente nella forma scritta, capacità che deve anche estendersi ai campi interdisciplinari della Chimica e della Biologia.
Capacità di apprendimento:
necessaria per intraprendere con sufficiente grado di autonomia studi successivi in particolare nella chimica analitica e nella chimica organica.
Comportamenti:
Ci si aspetta che gli studenti partecipino attivamente ed assiduamente alle lezioni verificando il loro apprendimento attraverso gli esercizi e le esercitazioni in classe.

Prerequisiti

E’ indispensabile essere in possesso delle nozioni di fisica e matematica acquisite nella scuola superiore come l’algebra delle frazioni, dei logaritmi e delle potenze, le equazioni di 1° e 2° grado e la rappresentazione grafica di funzioni semplici nel piano cartesiano.

Contenuti

Struttura atomica (Cenni di sviluppo storico dei modelli atomici e Orbitali atomici). Configurazioni elettroniche. Principio di Auf bau.
Tavola Periodica e Proprietà periodiche.
Legame Chimico e molecole, i concetti di legame ionico e covalente, Teoria di Lewis e VSEPR. Momento Dipolare, Carica Formale, Numero di ossidazione. Cenni sulla teoria del Legame di Valenza e dell’ Orbitale Molecolare. Le reazioni chimiche e le informazioni quantitative sulle reazioni chimiche. Stato Solido. Legame Metallico; Legame Ionico; Legame di Idrogeno; Forze di van der Waals.
Correlazione Struttura-Proprietà.
Bilancio energetico delle reazioni. Energia Interna ed Entalpia. Legge ed equazione di Hess.
Entropia ed Energia Libera. Spontaneità ed Equilibrio.
Equilibrio Chimico. Legge di azione di massa. Reazioni in fase omogenea ed eterogenea.
Elementi di cinetica chimica.
Reazioni in soluzione: proprietà del solvente. Acidi e basi, varie definizioni. Acidi e basi deboli; acidi e basi forti, effetto livellante dell’acqua. Anioni basici, cationi acidi. Soluzioni tampone.
Solubilità e reazioni di precipitazione. Prodotto di solubilità.
Elettrochimica, Reazioni redox, specie ossidanti e specie riducenti.
Pile, Elettrolisi. Applicazioni.
Teoria e Calcoli stechiometrici
Misure ed Unità di misura. Incertezza della misura. Cifre significative. Notazione scientifica. Atomo e peso atomico. Composti, molecole e ioni. Formula molecolare e peso molecolare. Mole e massa molare. Formula chimica: empirica e molecolare. Nomenclatura dei composti inorganici. Equazioni chimiche. Bilanciamento delle equazioni chimiche. Calcolo stechiometrico delle quantità molari e delle masse. Reagente limitante. Resa di reazione. Soluzioni e loro concentrazione. Metodi di separazione delle componenti di una miscela. Acidi e Basi. Reazioni di ossidoriduzione e loro bilanciamento. Leggi dei gas ideali (cenni). Equilibrio chimico gassoso ed in soluzione acquosa. Legge di azione di massa. Principio di Le Châtelier e quoziente di reazione. Equilibri Acido-Base: autoprotolisi dell’acqua; pH; idrolisi di sali; soluzioni tampone; titolazioni acido-base (cenni). Equilibrio di solubilità: solubilità e prodotto di solubilità; previsione di precipitazione; effetto dello ione in comune, del pH, della temperatura. Elettrochimica: serie elettrochimica; celle galvaniche.

Metodi Didattici

Il corso prevede che lo studente segua attivamente le lezioni frontali ed autovaluti l’apprendimento degli argomenti risolvendo gli esercizi relativi rinvenibili nei testi consigliati. Settimanalmente parteciperà alle ore di tutorato dedicate ad eventuali chiarimenti riguardanti le lezioni teoriche e la soluzione degli esercizi. Lo studente seguirà cnche delle lezioni pratiche di laboratorio che forniscono il necessario supporto sperimentale Per le lezioni verranno utilizzati strumenti multimediali (computer e proiettore), didattica tradizionale (lezione euristica, lavagna e gesso) e partecipativa (brainstorming, problem solving, cooperative learning).
Per soddisfare esigenze didattiche specifiche connesse alla situazione pandemiologica COVID-19, la didattica potrebbe essere erogata contemporaneamente sia in presenza sia in diretta streaming. Per le attività di laboratorio indoor e sul terreno potrebbero essere previste turnazioni e/o attività sostitutive on-line

Verifica dell'apprendimento

L'esame di Chimica generale ed inorganica verrà valutato sulla base di due test in itinere ad eclusione (se non si consegue il voto di almeno 18/30 al primo test non si può svolgere il secondo). L'esame finale consisterà in un compito scritto.
Di conseguenza, il giudizio può essere:
a) Sufficiente (da 18 a 20/30)
Il candidato dimostra poche nozioni acquisite, livello superficiale, molte lacune. capacità espressive modeste, ma comunque sufficienti a sostenere un dialogo coerente; capacità logiche e consequenzialità nel raccordo degli argomenti di livello elementare; scarsa capacità di sintesi e capacità di espressione grafica piuttosto stentata
b) Discreto (da 21 a 23)
Il candidato dimostra discreta acquisizione di nozioni, ma scarso approfondimento, poche lacune; capacità espressive piú che sufficienti a sostenere un dialogo coerente; accettabile padronanza del linguaggio scientifico; capacità logiche e consequenzialità nel raccordo degli argomenti di moderata complessità; più che sufficiente capacità di sintesi e capacità di espressione grafica accettabile.
c) Buono (da 24 a 26)
Il candidato dimostra un bagaglio di nozioni piuttosto ampio, moderato approfondimento, con piccole lacune; soddisfacenti capacità espressive e significativa padronanza del linguaggio scientifico; capacità dialogica e spirito critico ben rilevabili; buona capacità di sintesi e capacità di espressione grafica piú che accettabile.
d) Ottimo (da 27 a 29)
Il candidato dimostra un bagaglio di nozioni molto esteso, ben approfondito, con lacune marginali; notevoli capacità espressive ed elevata padronanza del linguaggio scientifico; notevole capacità dialogica, buona competenza e rilevante attitudine alla sintesi logica; elevate capacità di sintesi e di espressione grafica.
e) Eccellente (30)
Il candidato dimostra un bagaglio di nozioni molto esteso e approfondito, eventuali lacune irrilevanti; elevate capacità espressive ed elevata padronanza del linguaggio scientifico; ottima capacità dialogica, spiccata attitudine a effettuare collegamenti tra argomenti diversi; ottima capacità di sintesi e grande dimestichezza con l'espressione grafica.
La lode si attribuisce a candidati nettamente sopra la media, e i cui eventuali limiti nozionistici, espressivi, concettuali, logici siano nel complesso del tutto irrilevanti.

Testi

V. Fusi, L. Giorgi, V. Lippolis, N. Zaccheroni "CHIMICA: principi generali con esercizi", (Idelson-Gnocchi)
Peloso Armando, Demartin Francesco, “Esercizi numerici di Chimica generale”, Edizioni Libreria Progetto Padova, 2010.
Lausarot Paola, Vaglio Gian Angelo, "Stechiometria per la chimica generale", Piccin, 2015

Altre Informazioni

Le slides e il materiale didattico saranno a disposizione sul sito docente

Questionario e social

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