Laboratorio di Chimica Generale e Inorganica caratterizzante (annuale) CHIM/03 4 CFU – 38 ore 1 CFU LF (8 ore) + 3CFU LAB (30 ore) Docente: prof. Drommi Dario Programma CONOSCENZE FONDAMENTALI DI LABORATORIO: norme di comportamento e di sicurezza; unità di misura del sistema internazionale SI; errori e misure; cifre significative; precisione ed accuratezza di una misura; bilancia tecnica ed analitica; volumetria; tecniche di separazione di fase da omogenee ed eterogenee; decantazione e filtrazione; cristallizzazione; cenni sulla cristallizzazione frazionata e sulla ricristallizzazione. LEGGI FONDAMENTALI DELLA STECHIOMETRIA: legge della conservazione della massa; legge delle proporzioni definite e delle proporzioni multiple; peso atomico e molecolare; la mole; legge di Avogadro; peso equivalente; l'equivalente; le concentrazioni in soluzione; densità. TAVOLA PERIODICA: proprietà dei gruppi; raggi atomici; raggi ionici; elettronegatività; nomenclatura chimica; stati di ossidazione degli elementi più comuni; ossidi; idrossidi; anidridi; acidi; idracidi; sali; mole; calcolo della composizione percentuale di un composto; formula minima; reagenti in difetto e in eccesso; agente limitante; conversione e selettività di una reazione; rapporti ponderali e calcolo della resa. LE REAZIONI CHIMICHE: equilibrio chimico; legge di azione di massa; costanti di equilibrio; equilibri eterogenei; definizioni di concentrazioni; formazione di sali; reazione di ossido-riduzione; reazione di desmutazione; rapporti quantitativi nelle reazioni chimiche. Esperienze di laboratorio Preparazioni di soluzioni a titolo noto mediante pesata e diluizione; determinazione del reagente limitante; densità di soluzioni acquose e loro concentrazioni; introduzione ad alcune tecniche elementari di laboratorio. Esempi di reazioni chimiche: salificazione; desmutazione; precipitazione e ossido-riduzione. Solubilizzazione, precipitazione e cristallizzazione: preparazione di cristalli di CuSO4. Reazioni di ossido-riduzione: determinazione della concentrazione di un ossalato mediante l'impiego di una soluzione a titolo noto di KMnO4. LO STATO GASSOSO: leggi classiche dei gas perfetti; equazione di stato per i gas perfetti; densità assoluta e relativa; miscugli gassosi; pressioni parziali; volumi parziali; Miscele di gas e legge di Dalton sulle pressioni parziali; cenni sulla teoria cinetica dei gas; i gas nelle reazioni chimiche; cenni sui gas reali; equazione di Van der Waals. EQUILIBRI IN SOLUZIONE: reazioni di equilibrio; principio di Le Chatelier; equilibri omogenei ed eterogenei; legge delle masse (Kc); legge delle pressioni parziali (Kp); fattori che influenzano gli equilibri chimici: variazioni di concentrazione, pressione, volume e temperatura. LE SOLUZIONI E PROPRIETÁ COLLIGATIVE: proprietà colligative delle soluzioni di elettroliti e non; grado di dissoluzione; tensione di vapore dell'acqua; tensione di vapore delle soluzioni: legge di Raoult. ACIDI E BASI: cenni sulle teorie di acidi e basi; equilibrio di dissociazione dell'acqua; pH; pOH; pKw; acidi e basi forti; equilibrio di acidi e basi deboli; acidi e basi poliprotici; sali in acqua; idrolisi; soluzioni tampone; potere tamponante; le reazioni fra acidi e basi. Esperienze di laboratorio Acidi e basi deboli, idrolisi e comportamento anfotero: determinazione del pH di queste soluzioni mediante uso degli indicatori. Soluzioni tampone e loro proprietà: preparazione di un tampone, determinazione del pH dopo l'aggiunta di un acido o base forte. TITOLAZIONI ACIDO-BASE: indicatori per titolazioni acido-base; titolazione acido forte-base forte; titolazione acido debole-base forte; titolazione base debole- acido forte; curve di titolazione Esperienze di laboratorio Preparazione di soluzioni di acidi o basi e titolazione mediante indicatori: preparazione di una soluzione di NaOH e successiva titolazione volumetrica. Titolazione di una soluzione di un acido debole. GLI EQUILIBRI CHIMICI ETEROGENEI (solido-soluzione): prodotto di solubilità; precipitazioni frazionate; dissoluzione di precipitati; generalità sugli ioni complessi; effetto del pH sulla solubilità di alcuni sali. Esperienze di laboratorio Prodotto di solubilità: preparazione di un sale poco solubile e successiva complessazione CELLE GALVANICHE ED ELETTROLISI: elettrochimica; elettrolisi; leggi di Faraday; potenziali elettrodici di riduzione; equazione di Nernst; calcolo della f.e.m. di una pila. Esperienze di laboratorio: Metalli e soluzioni ioniche; produzione di energia durante una reazione chimica; scambi di elettroni fra metallo e soluzione; reazioni redox e produzione di corrente elettrica. ESERCITAZIONI NUMERICHE: nomenclatura inorganica; reazioni chimiche; stechiometria formule; stechiometria reazioni; gas perfetti; miscele di gas, reazioni con gas; concentrazione soluzioni; proprietà colligative; calcolo pH; soluzioni tampone; idrolisi; titolazioni acido-base; prodotto di solubilità Testi consigliati: Rubino C., Venzaghi I., Cozzi R. Stechio & lab. Le basi dell'analisi chimica ZANICHELLI. Consiglio M., Frenna V., Orecchio S. Il laboratorio di chimica EDISES. Giannoccaro P., Doronzo S. Elementi Stechiometria EDISES. Modalità di verifica dell'apprendimento La verifica dell'apprendimento prevede una gestione interattiva del corso mediante valutazione delle prove di laboratorio effettuate ed una prova scritta da sostenere al termine del corso. L’esame finale e l’acquisizione dei relativi 12 CFU avverrà tramite colloquio orale sui contenuti dei corsi di “Chimica Generale e Inorganica” e “Laboratorio di Chimica Generale e Inorganica”. Propedeuticità nessuna