Programma del Corso di CHIMICA A.A. 2004/2005 (prof. V. Sergo)
Nomenclatura e notazione
Gli elementi chimici. Definizione e significato di unità di massa atomica. Numero
atomico e massa atomica. Rappresentazione di una reazione chimica. La tabella periodica.
Metalli, non metalli e metalloidi. Reattività degli elementi con ossigeno ed acqua.
Struttura della materia
Esperimento e modello di Thompson. Esperimento e modello di Rutherford. Teoria
quantistica di Planck. Effetto fotoelettrico e spiegazione di Einstein. Spettro
elettromagnetico. Spettroscopia atomica: le righe dell’idrogeno. Modello atomico di Bohr e
suo successo nell’interpretazione degli spettri atomici. Dualismo onda/particella.
Relazione di De Broglie. Principio di indeterminazione di Heisenberg. Equazione ad
autovalori di Schroedinger.. Significato fisico della funzione d’onda. Significato fisico dei
numeri quantici. Aufbau e configurazioni elettroniche. Potenziale di ionizzazione ed
affinità elettronica. Elettronegatività di Pauling.
Legame chimico e geometria molecolare
Concetto di valenza. Legame covalente omopolare ed eteropolare. Legame ionico.
Legame metallico. Interazioni di Van der Waals. Regole di Lewis. Risonanza. La teoria
VSEPR. Orbitali ibridi. Teoria dell’Orbitale molecolare come combinazione lineare di
orbitali atomici (MO-LCAO). Paramagnetismo e diamagnetismo spiegato con la teoria
MO.
Gli stati della materia
Lo stato gassoso: legge di Boyle, Charles, Gay-lussac. La scala della temperatura
assoluta. Equazione di stato dei gas ideali. Legge di Dalton. Teoria cinetica dei gas.
Liquefazione dei gas; pressione e volume critico, campana di Andrews. I gas reali e
l’equazione di Van der Waals.
Lo stato solido: reticoli di Bravais. Notazione di piani e direzioni crystalline. Legge
di Bragg e sua derivazione geometrica. Strutture cristalline di alcuni materiali di interesse
in elettronica: ZnO, ZrO2, SnO2, BaTiO3. Chimica del silicio: preparazione dei wafer
tramite il metodo di Czochralski.
Lo stato liquido: viscosità e legge di Poiseville. Tensione superficiale ed angolo di
contatto.
Soluzioni: unità di misura, legge di Raoult. Proprietà colligative: crioscopia, ebullioscopia
e pressione osmotica. Miscele di liquidi: comportamento ideale e deviazioni negative e
positive dall’idealità. Diagrammi di distillazione.
Nozioni di termodinamica
Primo e secondo principio della termodinamica. Definizione di entalpia, entropia ed
energia libera.
Equilibrio chimico
Quoziente di reazione e costante di equilibrio. Relazione tra Kc e Kp. Relazione tra la
costante di equilibrio e la variazione di energia libera standard. Equilibri in soluzione:
acidi e basi secondo Arrhenius, Lowry-Bronsted e Lewis. Autoionizzazione dell’acqua.
Acidi e basi forti e deboli. Soluzioni tampone. Prodotto di solubilità.
