CHIMICA GENERALE E INORGANICA

A.A. di erogazione 2018/2019
Insegnamento obbligatorio

Laurea triennale in SCIENZE BIOLOGICHE
 (A.A. 2018/2019)
Anno di corso: 
1
Partizione: 
Cognomi A-L
Tipologia di insegnamento: 
Base
Settore disciplinare: 
CHIMICA GENERALE E INORGANICA (CHIM/03)
Crediti: 
8
Ciclo: 
Primo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
72

OBIETTIVI DELL’INSEGNAMENTO
Presentazione e Obiettivi formativi
L'insegnamento si propone di fornire le basi per la comprensione delle proprietà macroscopiche della materia, partendo dalla struttura di atomi e molecole e dalle loro proprietà. Si sviluppano inoltre i criteri per comprendere la capacità di una sostanza di reagire, ovvero di rompere e formare legami, del modo in cui questo avviene e degli scambi energetici che ne derivano, relativamente alle possibilità delle applicazioni e del comportamento dei materiali. Le esercitazioni approfondiranno, in modo non solo numerico, gli aspetti trattati nelle lezioni.

RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
Conoscenza e capacità di comprensione

-acquisizione di adeguate competenze e strumenti per la comunicazione con riferimento all’ottenimento, elaborazione e presentazione dati.
-acquisizione di adeguate capacità per lo sviluppo e l’approfondimento di ulteriori competenze con riferimento a un solido apprendimento delle nozioni di base per una successiva autonoma acquisizione di conoscenze superiori e per un aggiornamento continuo.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

- acquisire gli elementi fondamentali della chimica generale e della reattività inorganica;
- conoscere i principali fattori chimico/fisici che influenzano le reazioni chimiche.
- sviluppare la capacità di descrivere analiticamente, simulare, analizzare e risolvere problemi di interesse anche fisico-biologico.
- dimostrare capacità di estrarre e sintetizzare le informazione rilevanti;
- dimostrare di saper comunicare in maniera efficace e con la corretta terminologia sia oralmente sia in forma scritta.

Il corso inizia con elementari nozioni di base e richiede una precedente conoscenza chimica dalla scuola media superiore.
Sono richieste conoscenze elementari di matematica e di fisica, fornite durante gli anni della scuola media superiore.

Lezioni (6,5 CFU-52 ore in aula)

1)Costituzione e proprietà della materia (2,0 CFU–16 ore)
La materia: atomi e molecole, sostanze elementari e composte. Quantità di materia: la mole e la costante di Avogadro. Esempi di trasformazioni chimico-fisiche.
Struttura atomica, sistema periodico e cenni di meccanica quantistica: effetto fotoelettrico, relazione di De Broglie, principio di indeterminazione di Heisenberg, cenni all’equazione di Schrödinger. Numeri quantici e orbitali atomici. Struttura elettronica e proprietà degli atomi: principio di Pauli, regola di Hund e “aufbau prinzip”. Tavola periodica degli elementi e proprietà periodiche.
Legame chimico: struttura e proprietà delle sostanze. Legame ionico. Legame covalente e geometria delle molecole secondo la VSEPR. Ibridazione e numero sterico. Elettronegatività secondo Pauling e polarità delle molecole.
Stati di aggregazione della materia. Interazioni fra molecole. Legame a idrogeno. Stati di aggregazione: solido, liquido, gassoso. Solidi cristallini: solidi metallici, solidi ionici, solidi covalenti e solidi molecolari.
Nomenclatura chimica inorganica.

2)Termochimica e termodinamica chimica (1 CFU–8 ore)
Primo principio della termodinamica. Funzione di stato entalpia (H) e legge di Hess. Entalpia di formazione, di reazione e di combustione. Secondo e terzo principio della termodinamica: funzione di stato entropia (S) e funzione di stato energia libera di Gibbs (G).

3)Equilibrio chimico (0,750 CFU–6 ore)
Equilibrio chimico e costante di equilibrio: equilibri omogenei ed eterogenei. Principio dell'equilibrio mobile di Le Châtelier.

4)Liquidi e soluzioni (0,500 CFU–4 ore)
Proprietà delle soluzioni: soluzioni ideali, legge di Raoult. Equilibri di fase. Proprietà colligative delle soluzioni. Diagrammi di fase a un componente.

5)Trasformazioni chimiche in soluzione acquosa (2 CFU–16 ore)
Reazioni di trasferimento di protoni: definizioni di acidi e basi. Scala di pH e calcolo del pH di soluzioni acide e basiche. Soluzioni tampone. Equilibri di solubilità.
Reazioni di trasferimento di elettroni: bilanciamento delle reazioni di ossido-riduzione, scala dei potenziali standard, equazione di Nernst. Previsione dell’andamento di una reazione. Elettrolisi e leggi di Faraday.

6)Chimica inorganica (0,250 CFU–2 ore)
Cenni sui principali elementi di interesse biologico.

Esercitazioni in aula (1 CFU–12 ore in aula)
Massa atomica e molecolare, isotopi. Mole e numero di molecole: costante di Avogadro. Bilanciamento delle reazioni. Relazioni ponderali nelle trasformazioni chimiche. Gas ideali e miscele gassose, principio di Avogadro. Calcolo delle formule empiriche. Calcolo delle concentrazioni e stechiometria delle reazioni in soluzione acquosa. Struttura atomica e molecolare, legame chimico. Stati di aggregazione: solidi, liquidi, gas.
Entalpia di reazione e di combustione. Bilancio termico. Termodinamica ed equilibrio chimico. Proprietà colligative delle soluzioni. Acidità delle soluzioni e calcolo del pH. Differenza di potenziale di una pila chimica. Processi elettrolitici.

Attività di Laboratorio (0,500 CFU-8 ore di esperienze pratiche)
Il corso è integrato da 2 esercitazioni di laboratorio sperimentale (titolazioni redox e acido-base) della durata di 4 ore da tenersi nel laboratorio didattico: il calendario delle esercitazioni di laboratorio verrà comunicato dal docente con appositi avvisi. La partecipazione alle esercitazioni di laboratorio è obbligatoria e sarà considerata in sede di valutazione finale.

Il corso prevede lezioni frontali (6,5 CFU), esercitazioni in aula (1 CFU) e laboratorio sperimentale (0,5 CFU). Nelle ore di lezione e di esercitazione il trattamento degli argomenti è svolto con l’ausilio di presentazioni proiettate in aula e di problemi svolti alla lavagna dal docente.

La verifica dell’apprendimento consiste in una prova scritta basata su domande relative agli argomenti di teoria e sulla risoluzione di problemi di stechiometria.
L’esame si ritiene superato con un voto ≥ 18/30.

Teoria: Brown, Lemay, Bursten, Murphy, Woodward “Fondamenti di Chimica” Ed. EdiSES

Stechiometria: D'Arrigo, Famulari, Gambarotti, Scotti “Chimica: Esercizi e Casi Pratici” Ed. EdiSES

Dispense, testi d’esame con risoluzione ed esercitazioni sono a disposizione dello studente sul sito e-learning.

ORARIO DI RICEVIMENTO E RECAPITO MAIL

Alla fine di ogni lezione o previo appuntamento concordato via e-mail. Il docente risponde solo alle e-mail firmate e provenienti dal dominio @uninsubria.it
La e-mail del docente è: massimo.scotti@uninsubria.it
o massimo.scotti@polimi.it

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A.A. 2020/2021

Anno di corso: 1
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2019/2020

Anno di corso: 1
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2018/2019

Anno di corso: 1
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2017/2018

Anno di corso: 1
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2016/2017

Anno di corso: 1
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2015/2016

Anno di corso: 1
Curriculum: PERCORSO COMUNE