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ADE Elementi di chimica generale e inorganica

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Elements of General and Inorganic Chemistry

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Anno accademico 2016/2017

Codice dell'attività didattica
MED0257
Docente
Tiziana Crepaldi (Docente Titolare dell'insegnamento)
Corso di studi
[f007-c502] laurea a ciclo unico in odontoiatria e protesi dentaria - a torino
Anno
1° anno
Tipologia
A scelta dello studente
Crediti/Valenza
1
SSD dell'attività didattica
BIO/10 - biochimica
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Obbligatoria
Tipologia d'esame
Scritto
Prerequisiti
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

L’insegnamento ha lo scopo di trasmettere allo studente la comprensione delle basi atomiche, molecolari e chimico-fisiche della materia, le caratteristiche degli elementi e delle molecole ed i principi alla base del loro comportamento chimico-fisico tramite la conoscenza delle principali leggi della chimica generale.

 

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Risultati dell'apprendimento attesi

Lo studente al termine del corso dovrà aver acquisito familiarità con la struttura atomica e molecolare della materia. Dovrà avere una conoscenza delle principali leggi della chimica generale e della loro applicazione alla soluzione di problemi di interesse per i corsi successivi.

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Modalità di insegnamento

Si tratta di lezioni di didattica frontale con diapositive e di esercitazioni per la soluzione di problemi. Il materiale didattico multimediale viene messo a disposizione sulla piattaforma online. Gli studenti sono sollecitati a fare domande durante la lezione.

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Modalità di verifica dell'apprendimento

I risultati dell’apprendimento sono valutati con una prova scritta di 60 minuti contenente 2 problemi (1 di calcolo stechiometrico e 1 di calcolo del pH di una soluzione) del valore di 6 punti e di 18 domande chiuse a scelta multipla di chimica  (5 risposte/ 1 corretta) del valore di 1,5 punti l’una. Il punteggio totale della prova è di 33 punti, la prova è superata con 21/33. Il superamento della prova scritta permette di ottenere l’idoneità.

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Programma

-           Definizione di: materia, sostanza, elemento, atomo, composto, molecola, miscela (omogenea, eterogenea).

-           Struttura dell'atomo: protone, neutrone, elettrone. Unità di massa atomica. Numero di massa e numero atomico. Isotopi. Atomo di Bohr. Principio di indeterminazione di Heisenberg. Livelli e sottolivelli elettronici. Orbitali elettronici. Principio di esclusione di Pauli.

-           Tavola periodica: individuazione dei principali gruppi di elementi. Correlazione tra riempimento dei livelli e sottolivelli elettronici con la disposizione degli elementi nella tavola periodica. Livello (o strato) di valenza. Elettroni di valenza e reattività chimica, regola dell'ottetto. Proprietà chimiche di idrogeno, carbonio, azoto, ossigeno. Proprietà periodiche degli elementi: l’elettronegatività.

-           Legame ionico. Legame covalente: puro, polare, dativo, semplice, doppio, triplo. Doppietti elettronici di legame e non condivisi; elettroni spaiati (radicali liberi). Orbitali ibridi sp3, sp2 e sp. Legame ione-dipolo: solvatazione degli ioni. Legame dipolo-dipolo: il legame idrogeno; proprietà fisico-chimiche dell'acqua. Forze di Van der Waals (o di London).

-           Reazioni di ossidoriduzione (redox): definizioni di ossidante, riducente, coppie redox.

-           Formula grezza (o molecolare), formula strutturale (o di Lewis), formula empirica (o minima). Regole di nomenclatura di composti ionici e covalenti; principali anioni poliatomici; gli idruri.

-           Proprietà dei derivati dell'ossigeno: ione ossido, anione perossido, anione superossido. Ossidi acidi (di cui occorre conoscere le formule grezze): anidride carbonica, monossido di carbonio (di questi due bisogna conoscere anche le formule strutturali), anidride nitrosa e nitrica, ossido nitroso e nitrico, biossido di azoto, anidride solforosa e solforica. Ossiacidi derivati dagli ossidi acidi e corrispondenti anioni (di cui occorre conoscere le formule grezze e strutturali): acido carbonico, acido nitroso e nitrico, acido solforoso e solforico, acido ortofosforico e pirofosforico.

-           Peso atomico, peso molecolare, mole (e relativi sottomultipli), numero di Avogadro, massa di formula. Calcoli stechiometrici applicati alle sostanze solide: conversione moli in grammi e viceversa. Solubilità di una sostanza. Misure della concentrazione di una soluzione: g/l, % w/w, % w/v, % v/v, ppm, molarità, molalità. Calcoli stechiometrici applicati alle soluzioni: modalità di preparazione di una soluzione, conversione tra le varie misure di concentrazione, calcolo della diluizione. Osmolarità; soluzioni isotoniche, ipotoniche, ipertoniche; preparazione di una soluzione fisiologica; controllo dell'osmolarità e applicazioni biomediche.

-           Velocità delle reazioni chimiche: equazione di velocità, ordine di una reazione; reazioni di ordine 0, 1 e 2; tempo di dimezzamento; relazione tra velocità e temperatura. Bilancio energetico e spontaneità di una reazione: reazioni esotermiche ed endotermiche, energia libera di Gibbs, reazioni esoergoniche ed endoergoniche. Equilibrio chimico: legge di azione di massa, costante di equilibrio e sua relazione con la variazione di energia libera standard. Principio di Le Chatelier: equilibrio chimico e variazioni di temperatura e delle concentrazioni dei reagenti. Modalità di reazione chimica: teoria della collisione; definizione di collisioni efficaci, energia di attivazione, complesso attivato. Meccanismo d’azione e ruolo dei catalizzatori.

-           Definizione di acido e di base secondo Brønsted-Lowry e secondo Lewis. Concetto di coppia coniugata acido-base. Costanti di dissociazione acida e basica, forza di acidi e basi. Prodotto ionico dell'acqua, definizione di pH e pOH. Acidi e basi poliprotici: equilibri di dissociazione di acido carbonico, ortofosforico e solforico. Scala del pH. Calcolo del pH di una soluzione acquosa contenente un acido o una base forte. Calcolo del pH di una soluzione acquosa contenente un acido o una base debole. Titolazione di un acido forte con una base forte, di un acido debole con una base forte, di una base debole con un acido forte: punto di equivalenza, punto di neutralità. Definizione di equivalente acido o basico e di normalità. Equazione di Henderson-Hasselbalch. Titolazione di un acido diprotico (acido carbonico) e triprotico (acido ortofosforico) con una base forte. Sistemi tampone di interesse biologico: acido carbonico/bicarbonato, fosfati, proteine. Idrolisi dei sali.

Testi consigliati e bibliografia

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  • Samaja, Paroni Chimica e Biochimica, Piccin
  •  Santaniello, Alberghina, Coletta, Malatesta, Principi di chimica generale e organica, Piccin
  •  Ghigo Elementi di chimica generale e organica, CS libri



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Note

GLI STUDENTI DEVONO REGISTRARSI ALL'ATTIVITA'

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Ultimo aggiornamento: 01/06/2016 15:50
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