Ecco i collegamenti per partecipare alle lezioni a distanza mediante piattaforma Zoom: si ricorda di iscriversi alla piattaforma Zoom e di accedere con le credenziali di posta istituzionale di Sapienza: cognome.matricola@studenti.uniroma1.it Martedì dalle 15 alle 17 : https://uniroma1.zoom.us/j/88622320916?pwd=VjAzUU5Zd0hBL1hlbU9xVzZOcmo5Zz09 Meeting ID: 886 2232 0916 Passcode: 110459 Giovedì dalle 15 alle 18: https://uniroma1.zoom.us/j/88014792502?pwd=WTYxWmFZVklDWDlndUVaOTNVb0VKQT09 Meeting ID: 880 1479 2502 Passcode: 559631 Venerdì dalle 15 alle 17: https://uniroma1.zoom.us/j/81675490530?pwd=MkhsRy9YQzFPckQwVzN6MGRwczNSdz09 Meeting ID: 816 7549 0530 Passcode: 986293 Programma: Nozioni introduttive. Oggetto della ricerca chimica. Fenomeni chimici. Leggi fondamentali della chimica. Particelle elementari, protone, neutrone, elettrone, numero atomico, numero di massa, simboli e notazione chimica. La mole. Teoria atomica. Atomi e loro proprietà. Massa atomica. Numero di Avogadro. Molecole e peso molecolare. Tipi di composti chimici e loro nomenclatura. Reazioni chimiche: reazioni acido-base. reazioni di ossido-riduzione, conservazione della massa e della carica, bilanciamento di una reazione chimica. Calcoli stechiometrici. Bilanciamento delle reazioni di ossido-riduzione. Applicazioni numeriche. Struttura atomica. Spettri atomici. Modello di Bohr. Ipotesi di De Broglie. Modello ondulatorio dell’atomo di idrogeno. Numeri quantici e orbitali atomici. Spin elettronico. Principio di esclusione di Pauli. Configurazione elettronica degli atomi polielettronici. Tavola periodica. Metalli e non-metalli. Legame chimico: concetto di valenza. I diversi tipi di legame e loro proprietà: ordine, energia, distanza di legame, momento dipolare. Teoria del legame di valenza. Legami σ e π. Orbitali ibridi, risonanza. Geometria molecolare. Modello della repulsione delle coppie elettroniche (VSEPR), Elettronegatività, molecole polari. Legami intermolecolari. 30 ore Stati di aggregazione e cambiamenti di stato. Stato aeriforme, liquido e solido. Diagrammi di stato. Le soluzioni e le loro proprietà colligative. Equilibri tra fasi e regole delle fasi. Principio di Le Chatelier. Concetto di equilibrio. Reazioni ed equilibri chimici. Costante di equilibrio Fattori che influenzano la posizione dell’equilibrio. Applicazioni numeriche. 24 ore Dissociazione elettrolitica. Elettroliti e loro proprietà in soluzione. Acidi e basi. Definizione e teorie sugli equilibri acido-base. Relazioni tra struttura molecolare e proprietà acido-base. Equilibri acido-base nelle soluzioni acquose. Titolazioni. Indicatori. Solubilità. Equilibri di solubilità e fattori che li influenzano. Reazioni di ossidoriduzione. Elementi di cinetica. Velocità, ordine, molecolarità di una reazione, costante cinetica e sua dipendenza dalla temperatura. Equazione di Arrhenius, energia di attivazione. Cenni sulla teoria delle collisioni. Catalisi. Cenni di Chimica inorganica. Nomenclatura sistematica. Elementi dei gruppi principali e loro composti. Applicazioni numeriche. 30 ore La docente rende disponibile sul sito del corso il materiale didattico esposto durante le lezioni così da consentire agli studenti di avere una precisa idea sulla materia svolta e sul grado di approfondimento.

Testi adottati (uno a scelta fra i seguenti) M. Schiavello, L. Palmisano “Fondamenti di Chimica” EdiSES F. Cacace, U. Croatto “Istituzioni di Chimica” La Sapienza Editrice D. W. Oxtoby, H. P. Gillis, A. Campion “Chimica moderna” EdiSES Whitten, Davis, Peck, Stanley “Chimica” Piccin R. H. Petrucci, F. G. Herring, J. D. Madura, C. Bissonnette “Chimica generale” Piccin e per la parte di stechiometria F. Cacace, M. Schiavello “Stechiometria” Bulzoni Editore

Fondamenti della chimica. Materia ed energia. Stati di aggregazione della materia. Sistemi eterogenei ed omogenei. Fasi. Separazione dei sistemi eterogenei e dei sistemi omogenei. Trasformazioni fisiche e chimiche. Miscele, sostanze, composti chimici ed elementi. Le misure in chimica: grandezze ed unità. Unità di misura del Sistema Internazionale. Incertezze nelle misure: cifre significative. Analisi dimensionale. Conversione di unità. Esercitazioni numeriche sugli argomenti trattati. [8 ore] Teoria atomica. Legge della conservazione di massa. Legge delle proporzioni definite. Legge delle proporzioni multiple. Teoria atomica di Dalton. Particelle atomiche: scoperta dell’elettrone e determinazione della sua carica e massa. Scoperta del protone. Il nucleo: massa e natura elettrica dei nucleoni. Numero atomico. Numero di massa. Isotopi. La massa degli atomi. Peso atomico. La mole. Numero di Avogadro. Simboli chimici e loro significato. Esercitazioni numeriche sugli argomenti trattati. [8 ore] Struttura dell’atomo. Primi modelli atomici. Spettri atomici e loro interpretazione. Spettro dell’atomo di idrogeno. L’atomo di Bohr. Principio di indeterminazione di Heisenberg. Relazione di De Broglie. La natura ondulatoria dell’elettrone. Ipotesi quantistica dell’atomo d’idrogeno. La funzione d’onda. Orbitali atomici. Numeri quantici. Rappresentazione geometrica degli orbitali atomici. Atomi polielettronici. Energia degli orbitali. Distribuzione degli elettroni negli orbitali atomici (Aufbau). Principio di esclusione. Principio della massima molteplicità. Rappresentazione schematica degli orbitali e configurazione elettronica degli atomi. Tavola periodica. Gruppi. Periodi. Proprietà periodiche degli elementi: raggio atomico, energia di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività. Metalli e non-metalli. [6 ore] Il legame chimico. Aggregati di atomi: molecole, cristalli. Valenza. Formule di struttura. Regola dell’ottetto. Legame ionico. Legame covalente. Legame covalente polare ed elettronegatività. Proprietà del legame: ordine, distanza, energia, momento dipolare. Legame dativo o di coordinazione. Teoria del legame di valenza. Orbitali ibridi. Isomeria geometrica. Risonanza. Proprietà magnetiche delle molecole. Formule chimiche. Numero di ossidazione. Nomenclatura sistematica dei composti inorganici. Geometria delle molecole. Teoria della Repulsione delle Coppie Elettroniche di Valenza (VSEPR). [8 ore] Peso molecolare. Peso formula. Composizione percentuale. Determinazione delle formule molecolari. Esercitazioni numeriche sugli argomenti trattati. [6 ore] Forze intermolecolari. Ione-dipolo, dipolo-dipolo; dipolo indotto ed istantaneo. Legame idrogeno. [2 ore] Stati di aggregazione della materia. Lo stato aeriforme. Pressione. Legge di Boyle. Legge di Charles. Legge di Gay-Lussac- Scala assoluta dellae temperatura. Equazione di stato dei gas ideali. Fenomeni critici. Gas reali. Equazione di Van der Waals. Miscele di gas. Legge di Dalton delle pressioni parziali. Determinazione del peso molecolare. Grado di dissociazione. Esercitazioni numeriche sugli argomenti trattati. Stato Liquido. Tensione superficiale. Tensione di vapore. Equilibrio liquido-vapore. Punto di ebollizione. Equazione di Clausius-Clapeyron. Stato Solido. Cella elementare. Reticoli cristallini. Solidi molecolari. Solidi covalenti. Solidi ionici. Solidi metallici. Lo stato vetroso. Polimorfismo. Allotropia. Punto di fusione. Cambiamenti di stato: Curva di riscaldamento e di raffreddamento. Liofilizzazione. Diagrammi di stato. Le soluzioni. Soluzioni ideali. Soluto e solvente. Solubilità. Soluzioni sature e sovrasature. Fattori che influenzano la solubilità. Soluti ionici in solventi polari: solvatazione, costante dielettrica. Legge di Henry. [10 ore] Unità di concentrazione: percento in peso; frazione molare; molalità; molarità; percento in volume. Diluizioni e mescolamento di soluzioni. Titolazioni. Esercitazioni numeriche sugli argomenti trattati. [4 ore] Proprietà delle soluzioni. Tensione di vapore. Legge di Raoult. Diagrammi binari isotermi ed isobari. Distillazione frazionata. Proprietà colligative: abbassamento della tensione di vapore, abbassamento del punto di fusione e innalzamento del punto di ebollizione, pressione osmotica. Determinazione del peso molecolare del soluto tramite le proprietà colligative. Dissociazione elettrolitica. Proprietà colligative di soluzioni di elettroliti. Esercitazioni numeriche sugli argomenti trattati. [6 ore] Aspetti generali delle reazioni. Reazioni ed equazioni chimiche. Reagenti e prodotti. Bilanciamento delle equazioni chimiche. Reazioni di ossido-riduzione. Aspetti quantitativi delle reazioni. Reagente in difetto. Peso Equivalente (nelle reazioni acido-base, nelle reazioni di ossido-riduzione, nei sali). Esercitazioni numeriche sugli argomenti trattati. [6 ore] Equilibrio chimico. Reazioni reversibili. La legge di azione di massa. Costante di equilibrio, K. Kc e Kp. Il principio di Le Chatelier. Dipendenza di K dalla temperatura. Esercitazioni numeriche sugli argomenti trattati. [6 ore] Acidi e basi. Proprietà degli acidi e delle basi. Definizione di Arrhenius. Teoria di Brönsted e Lowry. Teoria di Lewis. Equilibrio di ionizzazione dell’acqua. Il prodotto ionico dell’acqua, Kw. Definizione di pH e pOH. Scala di pH. Forza degli acidi e delle basi in acqua. Costante di dissociazione acida e basica: Ka e Kb. La concentrazione degli ioni H3O+ in soluzione acquosa. Calcolo del pH di soluzioni di sostanze con proprietà acide e basiche. Importanza dei sistemi tampone nella regolazione del bilancio acido-base del corpo umano. Titolazione acido-base. Curve di titolazione. Rivelazione del punto equivalente per mezzo di indicatori. Esercitazioni numeriche sugli argomenti trattati. [8 ore] Equilibri di Solubilità. Solubilità di sali e reazioni di precipitazione. Esercitazioni numeriche sugli argomenti trattati. [4 ore] Cenni di Termodinamica. Entalpia ed Entropia: generalità. Cinetica nelle reazioni chimiche. Velocità di reazione. Ordine e molecolarità di reazione. Dipendenza della velocità di reazione dalla temperatura. Stato di transizione. Esercitazioni numeriche sugli argomenti trattati. [2 ore]

- Istituzioni di Chimica - F. Cacace, U. Croatto - Bulzoni Editore - Fondamenti di chimica generale - Seconda edizione - Atkins, Jones, Laverman -Zanichelli - Fondamenti di Chimica - M. Schiavello, L. Palmisano - EdiSES - V ed. Per le esercitazioni di Stechiometria: - R. Michelin, P. Sgarbossa, M. Mozzon, A. Munari; CHIMICA - TEST ED ESERCIZI - Casa Editrice Ambrosiana - Stechiometria; F. Cacace, M. Schiavello; Bulzoni Editore - Stechiometria - Un avvio allo studio della chimica -Bertini, Luchinat, Mani, Ravera - Casa Editrice Ambrosiana - Esercizi di Chimica Generale; Alessandro Del Zotto; ed. EdiSES

Nozioni introduttive. Oggetto della ricerca chimica. Fenomeni chimici. Leggi fondamentali della chimica. Particelle elementari, protone, neutrone, elettrone, numero atomico, numero di massa, simboli e notazione chimica. La mole. Teoria atomica. Atomi e loro proprietà. Massa atomica. Numero di Avogadro. Molecole e peso molecolare. Tipi di composti chimici e loro nomenclatura. Reazioni chimiche: reazioni acido-base. reazioni di ossido-riduzione, conservazione della massa e della carica, bilanciamento di una reazione chimica. Calcoli stechiometrici. Bilanciamento delle reazioni di ossido-riduzione. Applicazioni numeriche. Struttura atomica. Spettri atomici. Modello di Bohr. Ipotesi di De Broglie. Modello ondulatorio dell’atomo di idrogeno. Numeri quantici e orbitali atomici. Spin elettronico. Principio di esclusione di Pauli. Configurazione elettronica degli atomi polielettronici. Tavola periodica. Metalli e non-metalli. Legame chimico: concetto di valenza. I diversi tipi di legame e loro proprietà: ordine, energia, distanza di legame, momento dipolare. Teoria del legame di valenza. Legami σ e π. Orbitali ibridi, risonanza. Geometria molecolare. Modello della repulsione delle coppie elettroniche (VSEPR), Elettronegatività, molecole polari. Legami intermolecolari. 30 ore Stati di aggregazione e cambiamenti di stato. Stato aeriforme, liquido e solido. Diagrammi di stato. Le soluzioni e le loro proprietà colligative. Equilibri tra fasi e regole delle fasi. Principio di Le Chatelier. Concetto di equilibrio. Reazioni ed equilibri chimici. Costante di equilibrio Fattori che influenzano la posizione dell’equilibrio. Applicazioni numeriche. 24 ore Dissociazione elettrolitica. Elettroliti e loro proprietà in soluzione. Acidi e basi. Definizione e teorie sugli equilibri acido-base. Relazioni tra struttura molecolare e proprietà acido-base. Equilibri acido-base nelle soluzioni acquose. Titolazioni. Indicatori. Solubilità. Equilibri di solubilità e fattori che li influenzano. Reazioni di ossidoriduzione. Elementi di cinetica. Velocità, ordine, molecolarità di una reazione, costante cinetica e sua dipendenza dalla temperatura. Equazione di Arrhenius, energia di attivazione. Cenni sulla teoria delle collisioni. Catalisi. Cenni di Chimica inorganica. Nomenclatura sistematica. Elementi dei gruppi principali e loro composti. Applicazioni numeriche. 30 ore La docente rende disponibile sul sito del corso il materiale didattico esposto durante le lezioni così da consentire agli studenti di avere una precisa idea sulla materia svolta e sul grado di approfondimento.

Testi adottati (uno a scelta fra i seguenti) M. Schiavello, L. Palmisano “Fondamenti di Chimica” EdiSES F. Cacace, U. Croatto “Istituzioni di Chimica” La Sapienza Editrice D. W. Oxtoby, H. P. Gillis, A. Campion “Chimica moderna” EdiSES Whitten, Davis, Peck, Stanley “Chimica” Piccin R. H. Petrucci, F. G. Herring, J. D. Madura, C. Bissonnette “Chimica generale” Piccin e per la parte di stechiometria F. Cacace, M. Schiavello “Stechiometria” Bulzoni Editore