Istituto di Istruzione Superiore “Franchetti - Salviani” di Città di Castello Programma di Scienze integrate (chimica) Anno Scolastico 2015/2016 Classe 2 D inf. Insegnanti: Smimmo Paola, Lucidi Annalisa Libro di testo: Valitutti, Tifi, Gentile, Esploriamo la chimica verde plus, Zanichelli. Materiale fornito dal docente, dispense, appunti di lezione. Modulo 1 di ripasso: l’atomo e la tavola periodica. •Numero atomico, numero di massa e isotopi. L’atomo di Bohr: la distribuzione degli elettroni su orbite concentriche ad energia quantizzata e le transizioni elettroniche. I numeri quantici. I livelli e sottolivelli. Le configurazioni elettroniche. La regola dell’ottetto. Tavola periodica e principali proprietà periodiche. Simbologia di Lewis. I legami chimici. Il legame covalente puro e polare. Il legame dativo. Il legame semplice e multiplo. Il legame ionico. Il legame metallico. Polarità delle molecole e legami intermolecolari. Teoria VSEPR. La forma delle molecole e la simmetria. La polarità delle molecole. Le forze intermolecolari: forze dipolo-dipolo e forze di London. Il legame a idrogeno. La classificazione dei solidi. La mole Concetto di massa atomica relativa, massa molecolare, mole, numero di Avogadro. Formula minima e formula molecolare. Le reazioni chimiche. Il bilanciamento, la classificazione, il formalismo e l’interpretazione in termini di atomi e molecole ed in termini di moli Soluzioni e concentrazione Le soluzioni. La solubilità di sostanze allo stato solido e allo stato aeriforme. Soluzioni sature. La concentrazione molare e le diluizioni. Nomenclatura dei composti inorganici. Numero di ossidazione. Metalli e non metalli. Composti dei metalli: idruri, ossidi e idrossidi: nomenclatura tradizionale e reazioni per ottenerli. Composti dei non metalli: idracidi, anidridi, ossiacidi: nomenclatura tradizionale e reazioni per ottenerli. Sali: nomenclatura tradizionale e reazioni per ottenerli. La nomenclatura IUPAC dei composti inorganici. L’energia nelle reazioni chimiche. Sistema e ambiente. Funzioni di stato: U, H, S. G. Reazioni esotermiche e reazioni endotermiche. Le reazioni di combustione. Il calore di reazione. Entalpia, entropia ed energia libera. Diagramma energetico di una reazione chimica. Spontaneità delle reazioni chimiche e loro relazione. La velocità di reazione. La velocità di reazione e la sua misura. La teoria degli urti: urti efficaci ed l'energia di attivazione. Il complesso attivato. Profilo energetico di una reazione. Fattori che influenzano la velocità di reazione. I catalizzatori. L'equilibrio chimico. Equilibrio dinamico. Costante di equilibrio. Principio di Le Chatelier e fattori che influenzano l'equilibrio. Equilibri di solubilità. Equilibri in soluzione acquosa. Teorie acido-base: Arrhenius, Bronsted-Lowry e Lewis. Ionizzazione dell'acqua, prodotto ionico. Concetto di pH, pOH e scala del pH. Acidi e basi forti e deboli, equilibri di dissociazione. Calcolo del pH di acidi/basi forti e acidi/basi deboli. LABORATORIO Introduzione al laboratorio chimico: norme di sicurezza e comportamento in laboratorio; vetreria e strumentazione; stesura di una relazione. Prove di polarità, solubilità, miscibilità di sostanze diverse. Comportamento di alcuni metalli e formazione degli idrossidi. Comportamento di un non metallo e formazione di un ossiacido. Reazione chimiche: reazioni di precipitazione, effervescenza, cambiamento di colore e loro riconoscimento come reazioni di sintesi, decomposizione, doppio scambio, scambio semplice; Reazioni esotermiche e reazioni endotermiche. Velocità di reazione: influenza della superficie di contatto, della concentrazione, della temperatura e del catalizzatore. Preparazione di soluzioni a concentrazione molare nota, preparazione di soluzione a diversa concentrazione %, diluizione di soluzioni. Problem Solving: come riconoscere una soluzione di acqua da una di acqua e sale: conducibilità, evaporazione, galleggiamento. Influenza sull'equilibrio chimico dei vari fattori: temperatura, pressione, concentrazione. Misura del pH di soluzioni di varie sostanze con cartina indicatrice e con indicatore universale. Cucina molecolare: sferificazione. Città di Castello, 1 giugno 2016 Alunni Insegnanti