- Oggetto:
- Oggetto:
Chimica Generale ed Inorganica (CTF)
- Oggetto:
General and Inorganic chemistry
- Oggetto:
Anno accademico 2024/2025
- Codice attività didattica
- FAR0010
- Docenti
- Michele R. Chierotti (Titolare)
Stefano Livraghi (Titolare) - Corso di studio
- [1601U51] chimica e tecnologia farmaceutiche
- Anno
- 1° anno
- Periodo
- Da definire
- Tipologia
- Di base
- Crediti/Valenza
- 9
- SSD attività didattica
- CHIM/03 - chimica generale e inorganica
- Erogazione
- Tradizionale
- Lingua
- Italiano
- Frequenza
- Consigliata
- Tipologia esame
- Scritto ed orale
- Prerequisiti
-
Notazione esponenziale dei numeri, cifre significative ed arrotondamento, equazioni di primo e secondo grado e loro rappresentazione grafica, logaritmi naturali e decimali, le proporzioni.
Unità di misura del Sistema Internazionale, prefissi, conversioni metriche. I simboli degli elementi.
International units system and prefixes; significant figures; scientific notation of numbers; first and second order equations and their graphical representation; decimal and natural logarithms, proportions. International System units, prefixes and metrical conversions. Symbols of the elements. - Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
- introdurre gli studenti/le studentesse al linguaggio e alla metodologia scientifica con particolare riguardo ai fenomeni chimici
- fornire le nozioni necessarie a comprendere le proprietà degli elementi, delle sostanze inorganiche, della loro struttura e reattività, con particolare riguardo ai fenomeni in soluzione acquosa.
- fornire le nozioni necessarie a comprendere le proprietà delle miscele di più sostanze
- fornire le basi per la risoluzione di calcoli relativi ai processi chimici.
The course is aimed at:
- an overview of the scientific language and methodology, with a special attention to chemical processes
- providing students with the basic knowledge necessary to understand the properties of the elements and of the inorganic substances, their structure and their reactivity, with a special attention to the processes in aqueous solutions.
- providing students with the basic knowledge necessary to understand the properties of mixtures of substances
- providing the basic knowledge for the resolution of calculations related to chemical processes.
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE Acquisizione di competenze relative alla chimica di base per la comprensione di processi chimici relativi alla chimica generale e inorganica.
CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE Acquisizione della capacità di applicare le conoscenze teoriche relative alla chimica di base alla risoluzione di esercizi e di problemi di carattere chimico.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO Acquisizione di consapevole autonomia di giudizio con riferimento a valutazione e interpretazione di processi chimici di base.
ABILITÀ COMUNICATIVE Acquisizione di competenze e strumenti per la comunicazione nella forma scritta e orale, in lingua italiana, unitamente all'utilizzo di linguaggi grafici e formali propri della chimica.
CAPACITA' DI APPRENDIMENTO Acquisizione di capacità autonome di apprendimento e di autovalutazione della propria preparazione, atte ad intraprendere gli studi successivi con un alto grado di autonomia.
KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING Acquisition of theoretical and operational skills related to basic chemistry concerning the general inorganic chemistry.
APPLYING KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING Acquisition of the ability to apply the theoretical knowledge related to basic chemistry to solve exercises and problems.
MAKING JUDGEMENTS Acquisition of aware judgment autonomy concerning evaluation and interpretation of basic chemical processes
COMMUNICATION SKILLS Acquisition of oral and written communication skills and expertise, in Italian, as well as the ability to use graphical and formal languages.
LEARNING SKILLS. Acquisition of autonomous learning capacity and self-assessment of its own preparation, in order to undertake subsequent studies with a high degree of autonomy.
- Oggetto:
Programma
Concetti di base
- Stati di aggregazione della materia.
- Sostanze elementari e composti.
- Miscugli omogenei ed eterogenei
- Numero atomico, numero di massa, isotopi, massa atomica.
- Molecole: formule, massa molecolare.
- Ioni.
- Mole, costante di Avogadro, massa molare.
- Reazioni chimiche: classificazione, formalismi e bilanciamento.
L’atomo
- Radiazioni elettromagnetiche e particelle subatomiche.
- Teorie atomiche: teoria di Bohr e teoria quanto-meccanica, numeri quantici, orbitali atomici, spin elettronico e nucleare, diamagnetismo, paramagnetismo e ferromagnetismo.
- Struttura degli atomi polielettronici, configurazione elettronica e configurazione elettronica esterna.
- Tavola degli elementi e proprietà periodiche: dimensione degli atomi, energia di ionizzazione e affinità elettronica.
Il legame chimico
- Legame ionico.
- Legame covalente, simbologia e strutture di Lewis, regola dell’ottetto, formule di risonanza, i radicali.
- Legame covalente dativo.
- Elettronegatività, polarità dei legami.
- Geometria e polarità delle molecole.
- Teoria del legame di valenza, teoria dell’ibridazione e teoria degli orbitali molecolari (cenni).
- Legame metallico, teoria delle bande, conduttori e semiconduttori.
- Composti di coordinazione , nomenclatura, legame coordinativo, struttura elettronica, geometria e isomerie.
I composti inorganici
- Numero di ossidazione.
- Sistematica dei composti inorganici e nomenclatura: ossidi, idruri, acidi, idrossidi, sali.
Le forze di van der Waals
- Interazione dipolo-dipolo.
- Forze e dispersione (London), polarizzabilità delle molecole.
Il legame a idrogeno
Gli stati di aggregazione della materia
- Stato solido: solidi amorfi e cristallini. Cenni sulle proprietà dei solidi ionici, covalenti, covalenti macromolecolari, metallici.
- Stato liquido: pressione vapore, tensione superficiale, viscosità.
- Stato gassoso: legge dei gas ideali, miscele di gas e pressioni parziali, gas reali ed equazione di van der Waals.
- Transizioni di fase e diagrammi di stato.
Le soluzioni
- Miscibilità delle sostanze, legame dipolo-dipolo indotto, ione-dipolo.
- Soluzioni, concentrazione delle soluzioni.
- Soluzioni elettrolitiche.
- Proprietà colligative delle soluzioni: tensione di vapore, legge di Raoult, variazione di punti di ebollizione e congelamento, pressione osmotica.
Le dispersioni colloidali.
Come avvengono le trasformazioni chimiche
- Calore e lavoro, energia interna, entalpia, entropia, energia libera, spontaneità dei fenomeni chimici (cenni).
- Equilibrio chimico: quoziente di reazione e costante di equilibrio, spostamento dell’equilibrio (principio di Le Chatelier)
- Velocità delle reazioni chimiche, equazioni cinetiche, ordine di reazione e reazioni a più stadi. Teoria delle collisioni, energia di attivazione, catalisi.
Equilibri in soluzione acquosa
- Definizioni di acidi e basi (Arrhenius, Brønsted-Lowry, Lewis).
- Acidità/basicità di una soluzione acquosa: scala di pH e metodi per misurare il pH.
- Acidi forti e deboli, Ka e pKa, grado di dissociazione.
- Proprietà acido-base dei sali.
- Soluzioni tampone
- Solubilità e prodotto di solubilità, reazioni di precipitazione.
- Costanti di stabilità degli ioni complessi.
Elettrochimica
- Reazioni di ossido-riduzione.
- Potenziali standard di riduzione.
- Cenni di applicazioni dell’elettrochimica: celle voltaiche ed elettrolisi.
La radioattività naturale e artificiale
- Radioattività: isotopi radioattivi, decadimento ed emissione di radiazioni.
- Fissione e fusione nucleare.
- Isotopi radioattivi in medicina
Chimica degli elementi e delle sostanze inorganiche
- Idrogeno
- Elementi alcalini e alcalino terrosi
- Elementi del blocco p
- Metalli di transizione e composti di coordinazione
Stechiometria
Nomenclatura chimica. Composizione percentuale degli elementi in un composto. Mole. Bilanciamento delle reazioni chimiche. Relazioni ponderali, reagente limitante, resa di un reazione. Comportamento dei gas ideali. Concentrazione delle soluzioni. Proprietà colligative. Equilibrio chimico e spostamento. pH di soluzioni di acidi e basi forti, deboli, sali e soluzioni tampone. Solubilità e prodotto di solubilità. Elettrolisi.Fundamental concepts
- The physical state of the substances.
- Elemental substances and compounds.
- Homogeneous and heterogeneous systems.
- Atomic number, mass number, isotopes, atomic mass.
- Molecules: formulae, molecular mass.
- Ions.
- Mole, Avogadro constant, molar mass.
- Symbolizing and balancing chemical reactions
The atom
- Electromagnetic waves and subatomic particles.
- Atomic theories: Bohr theory, quantum-mechanical theory, quantum numbers, atomic orbitals, electronic and nuclear spin, diamagnetism, paramagnetism and ferromagnetism.
- The structure of polyelectronic atoms, electronic configuration and external electronic configuration.
- Periodic table and periodic properties of elements: dimension of atoms, ionization energy and electronic affinity.
The chemical bonds
- Ionic bond.
- Covalent bond, Lewis structures, octet rule, resonance, radicals.
- Dative covalent bond.
- Electronegativity, polarity of covalent bonds.
- Geometry and polarity of molecules.
- Valence bond theory, theory of hybridization, molecular bond theory (outlines).
- Metallic bond , band theory, conductors and semiconductors.
- Coordination compounds, coordinative bond, electronic structure, geometry and isomerism.
Inorganic compounds
- Oxidation number.
- Inorganic compounds and chemical nomenclature: oxides, hydrides, acids, hydroxides, salts.
Intermolecular forces (van der Waals)
- Dipole-dipole interactions.
- London dispersion forces, polarizability of molecules.
Hydrogen bond
The physical state of the substances
- Solid state: amorphous and crystalline solids. Outlines on the properties of ionic, covalent, macromolecular and metallic solids.
- Liquid state: Vapour pressure, surface tension, viscosity.
- Gases: ideal gases law, gases solutions and partial pressure, real gases and Van der Waals equation.
- Phase transitions and phase diagrams.
The solutions
- Miscibility of substances, dipole- induced dipole interactions and ione-dipole interactions.
- Solutions, concentration.
- Electrolytic solutions .
- Colligative properties: vapour pressure, Raoult law, boiling point, melting point, osmotic pressure
Colloids
Chemical reactions
- Chemical equilibrium: equilibrium constants and Le Chatelier principle.
- Heat and work, internal energy, enthalpy, entropy, Gibbs free energy, spontaneous reactions (outlines)
- The rates of reactions, kinetic equations, reaction order and mechanisms, theory of collisions, activation energy, catalysis.
Equilibrium in aqueous solutions
- Acids and bases (Arrhenius, Brønsted-Lowry, Lewis).
- Acidity/alkalinity of aqueous solutions, pH and methods to measure the pH.
- Strong and weak acids, Ka e pKa, dissociation degree.
- Acidic/alkaline character of salts.
- Buffer solutions.
- Solubility and solubility equilibria, precipitation reactions.
- Stability constants of coordination compounds.
Electrochemistry
- Redox reactions.
- Standard reduction potential.
- Outlines of electrochemistry applications: electrochemical cells and electrolysis.
Natural and artificial radioactivity
- Radioactivity: radioactive isotopes, radioactive decay and radiations.
- Nuclear fission and fusion.
- Radioactive isotopes in medicine
Concepts of chemistry of the elements
- Hydrogen
- Alkaline and alkaline earth metals
- Elements of block p
- Transition metals and coordinative compounds
Stoichiometry
Nomenclature, percent elemental composition of compounds. Mole. Chemical reactions balance, limiting reagents and reaction yield. Ideal gases and mixtures of gases. Concentration and properties of solutions. Chemical equilibrium and Le Chatelier principle, pH of strong and weak acids/bases, salts, buffers. Solubility and solubility equilibria. Electrochemistry.
- Oggetto:
Modalità di insegnamento
L'insegnamento consiste di 84 ore di attività in aula in cui vengono fornite le nozioni teoriche della materia insieme ad esempi e calcoli.
The course consists in 84 hours of activity consisting in theoretical lessons and training.
- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
L'esame consiste in una prova scritta e una prova orale. La prova scritta consiste in 6 esercizi di stechiometria e 6 domande di teoria a risposta chiusa. Il superamento della prova, che impleca la sufficienza (18/30) nella stechiometria e la risposta corretta di 3/6 domande di teoria, dà accesso alla prova orale che riguarderà l'enunciazione e descrizione dei principi teorici della chimica e la loro applicazione. Il voto finale sarà la media del voto conseguito nelle due prove. La votazione conseguita nello scritto sarà ritenuta valida fino a dicembre dello stesso anno.
Per accedere all'esame è necessario iscriversi attraverso la piattaforma MYUNITO. In caso di problemi è necessario contattare il docente con sufficiente anticipo.
Gli studenti/studentesse con parziale esonero che devono sostenere prove di integrazione devono segnalarlo con il dovuto anticipo.
Gli studenti/studentesse che intendano avvalersi di prove speciali (DSA, disabilità) devono segnalarlo alla docente secondo le modalità indicate all'indirizzo http://www.unito.it/servizi/lo-studio.
The exam consists in a written test and an oral examination. The access to the oral examination is reserved to students that obtained a score equal or above the threshold value of 18/30 in the written text.
The written test consists in 6 exercises of stoichiometry and 6 questions concerning the theory. The oral examination concerns the enunciation and explanation of the theoretical principles and applications. The score obtained in the written test is valid until December of the same year.
The final score will be the mean of the score obtained in the two examinations.
To attend the test the students need to be registered on the MYUNITO platform. In case of failure of the system the students have to contact the professor. At the same time the students need to contact the professor for integrative examinations. Students asking for special examinations (disabilities) need to follow the indication found at http://www.unito.it/servizi/lo-studio
- Oggetto:
Attività di supporto
Durante l'intera durata dell'insegnamento si svolgono le esercitazioni aggiuntive rispetto a quelle proprie dell'insegnamento, per la ripetizione di alcuni argomenti e lo svolgimento di problemi di stechiometria. Tali attività sono tenute da laureati/dottori di ricerca.
La frequenza è altamente consigliata.
During the same period of the lessons the students may attend an optional tutorship in which a tutor (a PhD student or a Postdoc) will recall the main concepts and will train the students for the resolution of stoichiometric problems.
The attendance is highly recommended.
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
I lucidi proiettati durante le lezioni saranno scaricabili dalla piattaforma e. learning. E' necessario procurarsi una tavola periodica degli elementi e una calcolatrice scientifica. Consigliamo inoltre un kit per la costruzione di modellini molecolari.
Teoria
- P. Zanello, R. Gobetto, R. Zanoni CONOSCERE LA CHIMICA Casa Editrice Ambrosiana
- J C. Kotz, O.M. Treichel, J.R. Townsend CHIMICA EdiSES
- N.J. Tro CHIMICA un approccio molecolare EdiSES
- Speranza et al. CHIMICA GENERALE E INORGANICA edi-ermes
- Petrucci, Herring, Madura, Bissonnette CHIMICA GENERALE, PRINCIPI E APPLICAZIONI MODERNE Piccin
- P. Atkins, L. Jones, L. Laverman PRINCIPI DI CHIMICA Zanichelli
Stechiometria
- Elementi di stechiometria P.Giannoccaro, S. Doronzo EdiSES
- Stechiometria per la Chimica Generale P. Michelin Lausarot, G.A. Vaglio Piccin
- Stechiometria M. Freni e A. Sacco, EdiSES
The slides presented during the course may be downloaded by the e. learning platform. A periodic table of the elements and a scientific calculator are necessary. A molecular model kit is also suggested.
Theory
- P. Zanello, R. Gobetto, R. Zanoni CONOSCERE LA CHIMICA Casa Editrice Ambrosiana
- J C. Kotz, O.M. Treichel, J.R. Townsend CHIMICA EdiSES
- N.J. Tro CHIMICA un approccio molecolare EdiSES
- Speranza et al. CHIMICA GENERALE E INORGANICA edi-ermes
- Petrucci, Herring, Madura, Bissonnette CHIMICA GENERALE, PRINCIPI E APPLICAZIONI MODERNE Piccin
- P. Atkins, L. Jones, L. Laverman PRINCIPI DI CHIMICA Zanichelli
Stoichiometry
- Elementi di stechiometria P.Giannoccaro, S. Doronzo EdiSES
- Stechiometria per la Chimica Generale P. Michelin Lausarot, G.A. Vaglio Piccin
- Stechiometria M. Freni e A. Sacco, EdiSES
- Registrazione
- Chiusa
- Apertura registrazione
- 23/09/2024 alle ore 00:00
- Chiusura registrazione
- 15/11/2024 alle ore 23:55
- Oggetto:
