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Liceo Scientifico “L.B. Alberti” Cagliari
Programma di Scienze
Anno scolastico 2015-2016
classe 4 B
Testi di riferimento:
Chimica per noi F. Tottola, M. Righetti, A. Allegrezza, A. Mondadori Scuola
Nomenclatura e Stechiometria
Ripasso delle basi della chimica generale: configurazione elettronica, Lewis, numero di ossidazione e
elettronegatività.
Composti binari contenenti ossigeno. Regola dell'incrocio. Ossidi basici. Nomenclatura tradizionale.
Composti binari contenenti idrogeno. Idracidi e idruri, eccezioni.
Sali binari. Nomenclatura IUPAC e tradizionale. Reazioni di formazione dei composti binari. Bilanciamento.
Reazioni di formazione di anidridi, idracidi, idruri e sali binari. Bilanciamento. Sali binari, neutri e acidi.
Reazioni di formazione degli ossidi.
Composti ternari: idrossidi e ossiacidi. Nomenclatura tradizionale e IUPAC. Reazioni di formazione.
Sali ossigenati. Ionizzazione e dissociazione degli acidi e degli idrossidi. Nomenclatura IUPAC e tradizionale
degli anioni, die cationi e dei sali. Metodi di formazione: metallo + acido e idrossido + acido. Metodi di
formazione: ossiacido + ossido basico anidride + ossido doppio scambio tra due sali doppio scambio tra un
sale e un ossiacido.
Sali quaternari. Sali acidi e sali basici. Nomenclatura IUPAC e tradizionale.
Reazioni chimiche: Sintesi, decomposizione, scambio semplice, doppio scambio.
La quantità nelle reazioni: Ripresa del concetto di mole. Il volume molare. Bilanciamento. Il calcolo
stechiometrico. Il reagente limitante. Le reazioni in soluzione acquosa: le equazioni ioniche nette. La
concentrazione molare.
Cinetica chimica
Velocità di reazione, esercizi. Fattori che influenzano la velocità della reazione: natura dei reagenti,
concentrazione dei reagenti, temperatura, superficie di contatto. Catalizzatori. Reazioni reversibili.
L'equilibrio chimico. La legge dell'azione di massa. La costante di equilibrio: significato e calcolo a partire dalle
concentrazioni delle specie chimiche all'equilibrio.
Il principio di Le Chatelier. Variazione della temperatura. Variazione della pressione. Il prodotto di solubilità.
Esercizi sul calcolo delle concentrazioni all'equilibrio (equazioni quadratiche, estrazione di radice). Tabella
ICE: costruzione e risoluzione di problemi di difficoltà crescente.
Acidi e basi
Definizione di Arrhenius, definizione di Brönsted e Lowry, differenze e limiti. Superamento della definizione
di Arrhenius. Acidi e basi coniugate. Esercizi di consolidamento.
Forza degli acidi e delle basi. Costanti acide e basiche. Direzione dell'equilibrio.
Idrolisi salina.
Esercizi applicativi.
Autoprotolisi dell'acqua. La Kw. Il pH. Esercizi sul pH di difficoltà crescente.
Gli indicatori di pH: meccanismo.
Stechiometria delle soluzioni acquose e calcolo del pH. Soluzioni tampone.
Redox e Elettrochimica
Ripresa del calcolo dei numeri di ossidazione: regole. Redox: bilanciamento con il metodo elettronico e
bilanciamento con il metodo delle semireazioni in ambiente acido. Redox in un bicchiere. Potenziali. Calcoli
applicativi: f.e.m. e spontaneità di una reazione. Redox in due bicchieri: pila di Daniell. Elettrolisi, sale fuso,
soluzione. Elettrolisi dell'acqua.
La Teoria atomica
Il modello atomico di Thomson, evidenze sperimentali (la scarica elettrica nei gas rarefatti).
La scoperta della radioattività. Il modello atomico di Rutherford.
Le onde elettromagnetiche (lunghezza d’onda, frequenza, velocità, relazioni matematiche e semplici
esercizi). Lo spettro elettromagnetico. Spettri di emissione, continui e discontinui. Planck. La relazione di
Planck, semplici esercizi applicativi. La spiegazione di Bohr degli spettri atomici discontinui. Il modello
atomico di Bohr: la quantizzazione delle orbite. Il primo e il secondo postulato. Comportamento dualistico
della luce.
Elettroni e proprietà chimiche degli elementi
La lunghezza d’onda di De Broglie. Comportamento dualistico dell'elettrone. Il principio di indeterminazione
di Heisenberg. Il modello atomico ad orbitali. Orbite e orbitali. I numeri quantici nel modello ondulatorio: n,
l, m e spin (ms). Relazioni tra i numeri quantici. Aufbau (minima energia, principi di Pauli e di Hund).
Caratteristiche degli orbitali (energia, dimensioni, forma, tipo, numero e orientazioni spaziali).
Configurazione elettronica. Eccezioni. Configurazione elettronica esterna. Configurazione di Lewis.
Congruenze. Ibridizzazione sp, sp2, sp3. Il particolare caso del carbonio.
La tavola periodica.
La tavola periodica attuale. Gruppi e periodi. Le proprietà periodiche: il raggio atomico, l’energia di
ionizzazione; l’affinità elettronica e l’elettronegatività. Metalli, non metalli, semimetalli.
Firma dell’insegnante
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Firma degli alunni
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Cagliari, 10 giugno 2016