Liceo Scientifico Statale “Antonio Labriola” Anno scolastico 2012/2013 PROGRAMMA DEGLI ARGOMENTI SVOLTI CHIMICA E LABORATORIO Classe: 4° C Corso scientifico - tecnologico Docente: Cecilia Sequi LO STATO SOLIDO Caratteri distintivi. Solidi cristallini, reticolo ed habitus cristallino, allotropia, isomorfismo. Proprietà fisiche: durezza, sfaldabilità, fragilità. Solidi covalenti, solidi ionici, solidi metallici, solidi molecolari. Solidi amorfi. LO STATO LIQUIDO E LE SOLUZIONI Caratteri distintivi, natura delle forze attrattive intermolecolari. Evaporazione, tensione di vapore, ebollizione. Caratteristiche dei liquidi: tensione superficiale, viscosità, capillarità. Soluzioni: soluto solvente, soluzione. Solubilizzazione e solubilità. Soluzioni liquido-liquido, soluzioni solido in liquido. Il processo di dissoluzione, variazioni di energia nel processo di solubilizzazione. Soluzioni solido-solido. La concentrazione delle soluzioni: %p/p, %v/v, Molarità, molalità, frazione molare. Proprietà colligative delle soluzioni: abbassamento della tensione di vapore, innalzamento ebullioscopico, abbassamento crioscopico, pressione osmotica, Attività di laboratorio: determinazione della curva di solubilità del KNO3 ; preparazione di soluzioni a concentrazione nota LO STATO GASSOSO (Modulo interdisciplinare chimica - fisica.) Variabili dei gas. Gas ideali: Legge di Boyle-Mariotte. Temperatura critica. Prima legge di GayLussac. Seconda legge di Gay-Lussac. Temperatura assoluta. Legge di Avogadro. Legge universale dei gas. Legge di Graham. Teoria cinetico molecolare. Un modello per i gas e spiegazione delle leggi sperimentali. Pressioni parziali. Le soluzioni gassose e la legge di Dalton delle pressioni parziali. Diagrammi di fase. Attività sperimentale: legge di Boyle e di Gay Lussac al laboratorio RTL. Approfondimento su Amedeo Avogadro e l’interpretazione della legge di combinazione dei volumi gassosi. TERMODINAMICA CHIMICA Energia nelle reazioni chimiche. Calore di reazione. Primo principio della termodinamica. Reazioni esotermiche ed endotermiche. Entalpia. Legge di Hess. Processi spontanei. Secondo principio della termodinamica. Entropia. Variazioni di entropia nei processi fisici e nelle trasformazioni chimiche. Energia libera. Equazione di Gibbs e spontaneità delle reazioni chimiche. Attività sperimentale: verifica sperimentale della legge di Hess: calore di neutralizzazione NaOHHCl in un unico stadio ed in due stadi. CINETICA CHIMICA Velocità di reazione, velocità media ed istantanea. Fattori che influenzano la velocità delle reazioni chimiche. La legge cinetica. Reazioni di primo e secondo ordine, di ordine zero. Legge cinetica integrata delle reazioni di primo ordine. Dinamica delle reazioni: energia di attivazione e teoria delle collisioni, teoria del complesso attivato. Profilo di reazione. Influenza della temperatura sulla velocità di reazione. Reazioni multistadio e determinazione del meccanismo di reazione, stadio elementare e stadio cineticamente determinante. Catalizzatori ed enzimi. EQUILIBRIO CHIMICO Reazioni reversibili ed irreversibili. Legge dell’azione di massa. Significato ed espressione della costante di equilibrio. Equilibri eterogenei. Applicazioni della costante di equilibrio: grado di avanzamento di una reazione, verso di svolgimento di una reazione, concentrazioni all’equilibrio di una specie chimica. Principio di Le Chatelier. Temperatura e costante di equilibrio. Pressione e costante di equilibrio. Equilibri di solubilità: prodotto di solubilità. Relazione tra il prodotto di solubilità e la solubilità molare. Effetto ione in comune. Relazione tra solubilità e precipitazione. Attività sperimentale: studio dei fattori che influenzano l’equilibrio chimico. EQULIBRI ACIDO - BASE Elettroliti, ionizzazione e dissociazione ionica. Acidi e basi, teoria di Arrhenius, teoria di Bronsted e Lowry: coppie coniugate acido-base, reazioni di protolisi, Autoprotolisi dell’acqua. Prodotto ionico dell’acqua. La scala del pH. Forza di acidi e basi. Significato ed espressione delle costanti di dissociazione acide e basiche. Calcolo del pH di acidi e basi forti e deboli. Indicatori. Equivalente chimico e normalità, titolazione acido –base e curve di titolazione. Idrolisi salina. Determinazione del pH di soluzioni saline. Soluzioni tampone. Attività sperimentale: Determinazione curva di titolazione. Titolazione di base forte con acido forte. Roma 11/06/2013 prof.ssa Cecilia Sequi Per gli studenti