CHIMICA CLASSE QUARTA Chimica generale, inorganica e organica Struttura atomica, legame chimico e isomeria La disposizione degli elettroni negli atomi. Atomo di Bohr, numeri quantici, configurazioni elettroniche e orbitali. Il carbonio ed il legame covalente. I legami semplici carbonio­carbonio. I legami covalenti polarizzati. I legami covalenti multipli. La valenza L’isomeria. Come si scrivono le formule di struttura. Le formule di struttura semplificate. La carica formale e la risonanza. Configurazione tetraedrica, trigonale e lineare del carbonio nei suoi composti. Orbitali ibridi: sp 3 , sp 2 , sp.Legami s e p . L’isomeria. I principali gruppi funzionali La classificazione in base alla struttura molecolare ed in base ai gruppi funzionali. Nomenclatura. Isomeria Proprietà fisiche e classi di reazioni chimiche. Gli idrocarburi Alcani e cicloalcani: struttura e nomenclatura, proprietà fisiche e conformazioni, reazioni degli alcani, meccanismo radicalico dell'alogenazione. Alcheni ed alchini: caratteristiche dei doppi legami, nomenclatura, isomeria cis­trans negli alcheni, proprietà fisiche, principali reazioni di addizione e sostituzione. La regola di Markovnikov, il meccanismo dell’addizione elettrofila. I composti aromatici La struttura di Kekulè del benzene, il modello della risonanza, il modello orbitale ed energia di risonanza del benzene, la nomenclatura dei composti organici, la sostituzione elettrofila aromatica e relativo meccanismo, principali reazioni del benzene. Stereoisomeria Isomeria cis­trans. Stereoisomeria. Chiralità ed attività ottica. La convenzione R­S. Composti con più di un centro chirale. Il polarimetro e l’attività ottica. I composti organici alogenati La sostituzione nucleofila e relativi meccanismi: SN1 e SN2. Le reazioni di eliminazione. I meccanismi E1, E2. Alcoli e fenoli Nomenclatura, classificazione degli alcoli, acidità e basicità di alcoli e fenoli, principali reazioni degli alcoli e fenoli, alcoli e fenoli a confronto. Aldeidi e chetoni Nomenclatura, metodi di preparazione, il gruppo carbonilico, addizione nucleofila ai gruppi carbonilici e relativo meccanismo, principali reazioni , tautomeria cheto­enolica.
Acidi carbossilici e loro derivati Acidi carbossilici : nomenclatura, proprietà fisiche, l’acidità, la risonanza nello ione carbossilato, principali reazioni degli acidi carbossilici. Derivati degli acidi carbossilici: nomenclatura e reattività. Ammine Classificazione e struttura, nomenclatura proprietà fisiche, preparazione, principali reazioni, basicità delle ammine e confronto con basicità delle ammidi. Aspetti energetici e cinetici delle r eazioni Scambi di energia fra sistemi chimici ed ambiente. Conservazione dell’energia nelle reazioni chimiche. Calore di reazione. Legge di additività ed entalpia. Fattori di ordine/disordine nelle reazioni. Entropia ed energia libera, reazioni spontanee e non. Velocità di reazione ed i fattori che la influenzano. Equazione cinetica e ordine di reazione. Teoria degli urti molecolari e del complesso attivato; energia di attivazione. I catalizzatori. Elettrochimica Elettricità e reazioni chimiche. Celle galvaniche. Potenziali di cella e potenziali di riduzione. Effetto della concentrazione sul potenziale di cella: equazione di Nernst. Cenni di potenziometria: tipi di elettrodi di riferimento e di misura; l'elettrodo a vetro, titolazioni potenziometriche.
