ISTITUTO SALESIANO “DON BOSCO” Villa Ranchibile Via Libertà, 199 – 90143 – PALERMO LICEO CLASSICO Anno scolastico 2015/2016 PROGRAMMA DI SCIENZE Svolto nella classe IVa sez. A Docente: Prof. Rosario Papa Testo: Passannanti Ed. 2007 Sbriziolo CHIMICA PER OBIETTIVI Tramontana MATERIA Massa. Energia. Misure. Grandezze. Stati fisici della materia. Passaggi di stato. Curva di riscaldamento dell’acqua. Sostanza pura: punti fissi. Miscugli. Tecniche di separazione delle sostanze di un miscuglio. Elementi e composti. STECHIOMETRIA Simboli degli elementi. Trasformazioni fisiche. Trasformazioni chimiche. Teoria atomica di Dal ton. Leggi: Lavoisier, Proust, Dalton. Atomo e molecola. Massa atomica. Unità di massa atomica. Massa molecolare. Peso formula. Numero di Avogadro. Mole. Formula chimica. Composizione qualitativa. Composizione quantitativa. Quantità proporzionali. Quantità percentuali. Determinazione della formula di un composto. Formula minima, formula molecolare. STATI FISICI DELLA MATERIA: Stato aeriforme. Gas perfetto. Leggi: Boyle, Charles, Gay-Lussac. Equazione di stato dei gas perfetti. Legge di Dalton sulle pressioni parziali. Gas e vapore. Legge delle combinazioni tra gas: Gay-Lussac. Principio di Avogadro. Legge di Avogadro. Stato liquido. Evaporazione. Tensione di vapore. Ebollizione. Viscosità. Tensione superficiale. Stato solido: Solidi covalenti, solidi ionici, solidi metallici, solidi molecolari. Proprietà dei solidi: malleabilità, duttilità, durezza, calore specifico. Sublimazione. STATO GASSOSO Materia allo stato gassoso: densità, forma e volume. Miscibilità dei gas Pressione delle particelle sulle pareti del recipiente: definizione, unità di misura: pascal, mmHg, atmosfera atmosfera standard, atmosfera e pascal , atmosfera e bar ATOMO Teoria atomica di Dal ton. Teoria atomico-molecolare. Atomo. Molecola. Unità di lunghezza. Unità di massa atomica. Particelle subatomiche. Modelli atomici. Atomo elettricamente neutro. Numero atomico. Numero di massa. Isotopi. Livelli energetici. Sottolivelli s, p, d, f. Principio di indeterminazione di Heisemberg. Orbitale: dimensioni, forma, orientamento. Numeri quantici. Orbitali isoenergetici. Configurazione elettronica. Configurazione elettronica esterna. Diagramma a celle. Diagramma a punti. Ioni: cationi e anioni. Ottetto elettronico: regola dell’ottetto elettronico. Sistema periodico: struttura. Proprietà periodiche: Volume degli atomi. Energia di ionizzazione. Elettronegatività. Affinità chimica. Metalli, non metalli, semimetalli. Gas nobili: configurazione elettronica esterna. LEGAMI CHIMICI Energia di legame, Lunghezza di legame, Elettroni di legame. Legame covalente puro: e , semplice, doppio, triplo. Legame covalente polare. Legame ionico. Molecola polare, Dipolo, Legame dativo. Legame metallico. Teoria VSEPR, Legame dipolo-dipolo, Legame dipolo momentaneo - dipolo indotto, Legame H, Legame ione-dipolo (ione solvatato), Forze di Van der Waals, Legami atomici e legami elettrostatici, Ibridazione: sp, sp2, sp3, Delocalizzazione elettronica: benzene NOMENCLATURA Numero di ossidazione. Determinazione del numero di ossidazione. Composti binari e composti ternari. Ossidi basici. Ossidi acidi. Perossidi. Idruri. Idrossidi. Acidi: idracidi, ossiacidi. Radicali acidi. Sali. Nomenclatura IUPAC. Formule di struttura e modelli molecolari. REAZIONI CHIMICHE Tipi di reazione: sintesi, decomposizione, scambio, redox. Equazioni chimiche. Aspetti ponderali delle reazioni chimiche. Stechiometria delle reazioni. Metodo delle moli. Metodo degli equivalenti. Equivalente. Massa equivalente ASPETTI ENERGETICI DELLE REAZIONI CHIMICHE Reazioni esoergoniche e reazioni endoergoniche. Energia interna. Entalpia. Entropia. Energia libera. Forza guida delle reazioni. Reazioni spontanee e non spontane. CINETICA CHIMICA Velocità di reazione. Fattori che influenzano la velocità di reazione: natura dei reagenti, concentrazione dei reagenti, temperatura, catalizzatori. EQUILIBRIO CHIMICO Sistemi in equilibrio. Reazioni chimiche in equilibrio. Costante di equilibrio. Equilibrio omogeneo ed equilibrio eterogeneo. Spostamento dell’equilibrio: effetto della variazione della concentrazione, effetto della variazione di volume, effetto della variazione della temperatura, effetto della variazione di pressione, effetto dei catalizzatori. SOLUZIONI Soluzione: tipi di soluzione. Concentrazione delle soluzioni: %p/p , %p/v, %v/v, molarità, molalità, frazione molare. Diluizione. Solubilizzazione. Solvatazione. Idratazione. Soluzioni molecolari. Soluzioni ioniche. Soluzioni di elettroliti: elettroliti forti, elettroliti deboli. Equilibrio di ionizzazione. Ione idrossonio: H3O+. Ionizzazione e dissociazione ionica. Proprietà colligative delle soluzioni: crioscopia: bbassamento crioscopico, ebullioscopia: innalzamento ebullioscopio, Osmosi e pressione osmotica. REAZIONI ACIDO- BASE Caratteristiche degli acidi e delle basi. Teorie sugli acidi e sulle basi: Arrhenius, Bronsted e Lowry, Lewis. Prodotto ionico dell’acqua. Acidità e basicità delle soluzioni. Scala del pH. Calcolo del pH di soluzioni di acidi e basi forti. Calcolo del pH di soluzioni di acidi e basi deboli. Calcolo del pH di soluzioni saline. Soluzione tampone. Reazione di neutralizzazione. Titolazione. REAZIONI DI OSSIDO – RIDUZIONE Ossidazione. Riduzione. Bilanciamento di reazioni redox PROCESSI ELETTROCHIMICI Spontaneità delle reazioni redox. Le pile. Elettrolisi IDROCARBURI Ibridazione del carbonio ALCANI Ibridazione. Legame . Conformazione eclissata o sfalsata. Formula generale. Metano, etano, propan, butano, pentano…. Isomeria di struttura in butano e pentano. Radicali alchilici. Formule razionali o condensate. Nomenclatura. Carbonio primario, secondario, terziario. Cicloalcani. Stereoisomeria, Isomeria geometrica cis e trans. Isomeria ottica: enantiomeri. Carbonio chinale. Attività ottica: polarimetro Preparazione. Proprietà. Solubilità in acqua. Reazioni (paraffine): combustione, alogenazione, reazione di sostituzione radicalica. Gas naturale. Gas petroli liquefatti GPL Petrolio: origine, estrazione, raffinazione ALCHENI Formula generale. Idrocarburi insaturi. Ibridazione del C. Nomenclatura. Isomeria di posizione. Isomeria geometrica, Preparazione. Proprietà fisiche e chimiche. Doppio legame. Reazioni: Addizione. Reazioni regioselettive: regola di Markovnicov ALCHINI Formula generale. Idrocarburi insaturi. Ibridazione del C. Nomenclatura. Preparazione. Proprietà fisiche e chimiche. Triplo legame. Reazioni: Addizione Acetilene: preparazione BENZENE Aromaticità del benzene. Nomenclatura dei composti aromatici. Reazioni: sostituzione elettrofila COMPOSTI ORGANICI Gruppi funzionali: Alcoli, Fenoli, Eteri, Aldeidi, Chetoni, Acidi carbossilici, Esteri, Ammine, Composti eterociclici. BIOMOLECOLE Carboidrati, Lipidi, Proteine, Acidi nucleici Palermo: data Gli Studenti Il Docente Prof. ……………………