Programma del corso di Chimica Generale ed Inorganica
del Corso di Laurea in Scienze Biologiche
Docente Prof. Silvano Geremia
L'importanza della chimica di base nelle Scienze
Biologiche. L'atomo. Il numero atomico. I nuclidi e gli isotopi. L'unità
di massa atomica. Il peso atomico. Formula molecolare. Formula minima
ed empirica. Le grandezze estensive ed intensive. La mole quale
grandezza estensiva. La concentrazione quale grandezza intensiva. Definizione
di Molarità Normalità. Percento in peso. Percento in volume. Molalità e
frazione molare. Reazioni chimiche. Bilanciamento di semplici reazioni
chimiche e utilizzo dei coefficienti stechiometrici. Percento di resa di
una reazione. Reazioni di combustione. L’energia chimica. Reazioni esotermiche
e reazioni endotermiche. Le onde elettromagnetiche. La moderna teoria atomica.
La funzione d'onda. I numeri quantici. L'orbitale atomico. Sistemi a più
elettroni. Carica nucleare effettiva. Principio di esclusione di Pauli. Configurazione
elettronica. Principio di aufbau. Regola di Hund. Proprietà
diamagnetiche-paramagnetiche. La tavola periodica. Blocchi s, p, d ed f.
Elettroni interni e elettroni di valenza. Andamenti periodici di: raggio
atomico, energia di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività.
Il legame chimico. La regola dell'ottetto. Legame ionico. Il legame
covalente puro. Il legame covalente polare. Il momento di dipolo. Geometrie
delle molecole. La teoria VSEPR. Gli orbitali ibridi. La teoria del legame
di valenza. Le strutture di Lewis. Stabilità delle formule di Lewis. La
regola dell'ottetto ed espansione dell'ottetto. La teoria della risonanza.
Le formule limiti. L'ibrido di risonanza. L'ordine di legame negli ibridi di
risonanza e cariche formali. Il numero di ossidazione. Cenni sulla
teoria degli orbitali molecolari. Orbitali molecolari in molecole biatomiche.
Orbitali sigma, sigma*, p-greco, p-greco*. Nomenclatura dei composti
chimici. Interazioni tra molecole. Interazione ione-dipolo, dipolo-dipolo,
ione-dipolo indotto, dipolo-dipolo indotto, dipolo indotto-dipolo indotto, il
legame ad idrogeno, diagramma di stato dell'acqua e del diossido di
carbonio. Proprietà dell'acqua. Gli stati di aggregazione della materia.
Lo stato gassoso. I gas ideali. Legge di Avogadro. Legge di Boyle. Legge
di Charles. Legge di stato dei gas ideali. Miscela di gas. Legge di
Dalton. Equazione di Van Der Waals. Lo stato solido. Classificazione dei
solidi. Cenni sui cristalli. I raggi X. La diffrazione a raggi X. La legge di
Bragg. La risoluzione strutturale mediante la cristallografia. Miscele
eterogenee e soluzioni. Soluzioni di elettroliti forti e deboli.
Solubilità e solvatazione. Proprietà colligative. Tensione di vapore. Solventi
volatili e non volatili. Legge di Raoult. Le soluzioni ideali. Deviazione
positive e negativa. Abbassamento crioscopico. Innalzamento ebullioscopico.
La pressione osmotica. Legge di Henry. Acidi e basi secondo Arrhenius,
Brönsted-Lowry e Lewis. Coppia coniugata acido-base. Composti anfoteri.
Acidi poliprotici. Il pH. Reazioni acido-base. Le reazioni di
ossido-riduzione. Bilanciamento delle ossido-riduzioni. Cenni sulle
titolazioni acido-base e ossidoridumetriche. Cenni di Termodinamica.
Definizione di sistema-ambiente. Le funzioni di stato. Al prima legge della
Termodinamica. Le funzione entalpia. Le reazioni endotermiche ed esotermiche.
La legge di Hess ed entalpia standard di formazione. La funzione di Stato
entropia. Il secondo ed il terzo principio della Termodinamica. L'equazione di
Boltzmann. L'energia libera di Gibbs. Le reazioni spontanee, non spontanee e di
equilibrio. La cinetica chimica. Il meccanismo delle reazioni. La
velocità delle reazioni Chimiche. Ordine delle reazioni. Fattori che
influenzano le cinetiche chimiche, la temperatura, il fattore sterico e la molecolarità.
L'Energia di attivazione e stato attivato. I catalizzatori. La velocità
di equilibrio. L'equilibrio chimico. La costante di equilibrio. La Kc ed
il Kp delle reazioni omogenee gassose. Le relazioni tra le costanti di
equilibrio. L'effetto della concentrazione, della pressione e della
Temperatura. Il principio di Le Chatelier. Equilibri eterogenei. Il caso
delle reazioni gassose con presenza di solidi. Equilibri in soluzione acquosa. Il
prodotto ionico dell'acqua. Acidi deboli e basi deboli. pH delle soluzioni
di acidi deboli e basi deboli. Il prodotto di solubilità. L'effetto
dello ione a comune. Cenni degli equilibri in soluzione. Le soluzione
tampone. Cenni sul fenomeno dell'idrolisi acida e basica dei sali. Elettrochimica.
La pila Daniel. I potenziali standard di riduzione. Elettrodo ad
idrogeno. L'equazione di Nernst. Le pile a concentrazione. L'elettrodo
di riferimento e l'elettrodo di misura. L'elettrodo a vetro. Misura del pH
e misura del Kps dei sali poco solubili. Elettrolisi. Legge di Faraday.
TESTI CONSIGLIATI:
CHIMICA DI BASE - G. Bandoli, A. Dolmella, G.
Natile -EdiSES (Livello base)
CHIMICA PRINCIPI e REAZIONI - W.L. Masterton,
C.H.Hurley - Piccin (Livello medio)
CHIMICA -
J.C.Kotz, P-Treichel Jr. - EdiSES (Livello superiore)
STECHIOMETRIA
PER LA CHIMICA GENERALE – P.M.Lausarot, G.A.Vaglio - Piccin
Corso di Chimica Generale ed Inorganica
per Scienze Biologiche