General and inorganic chemistry I M - Z
Academic Year 2022/2023 - Teacher: GIUSEPPE FORTEExpected Learning Outcomes
The goal of the course is to provide the general basics of chemistry as well as the understanding of issues related to it and developed in other teachings of the Degree Course.
Course Structure
Lectures and practical exercises
Information for students with disabilities a/o DSA:
In order to guarantee equal opportunities and in compliance with current laws, interested students can ask for a personal meeting in order to plan any compensatory and / or dispensatory measures, based on the didactic objectives and specific needs. It is also possible to contact the referent teacher CInAP (Center for Active and Participated Integration - Services for Disabilities a/o DSA) of our Department, Prof. Teresa Musumeci
Detailed Course Content
Course Content
1) Introduction - The 4 fundamental forces, matter and energy, states of aggregation of matter *, homogeneous and heterogeneous systems, elements *, compounds * and mixtures *.
2) Chemistry laws - Law of conservation of mass (Lavosier) *, law of definite proportions (Proust) *, atomic theory of Dalton, law of multiple proportions (Dalton) *, law of Avogadro *, generalities on atom, atomic number * and mass number *, isotopes *, mass defect, uma *, atomic mass *, molecular mass *, mole *, minimum formula *, molecular formula *, percentages by weight.
3) Matter structure - Rutherford atomic model, Bohr-Sommerfield theory, quantum numbers *, wave mechanical model, atomic orbitals *, Pauli principle *, Hund rule *, Heisenberg uncertainty principle, ideal construction of atoms *.
4) Periodic system - periodicity and electron configurations *, ionization potential *, electron affinity *, electronegativity *.
5) Chemical bond* - Binding energy, ionic bond, covalent bond, dative bond, hydrogen bond, Lewis structures, valence, formal charge, valence bond theory, hybridization, resonance.
6) Chemical nomenclature* - Elements and their representation, valence and oxidation number, chemical reactions, representations and balancing, redox reactions and their balancing.
7) Thermodynamics - State functions*, first principle *, second principle *, free energy *.
8) The gaseous state - Partial pressures *, Dalton's law *, law of ideal gas *, real gas.
9) The liquid state - Properties, viscosity, surface tension, vapor pressure*.
10) Phase transitions - Phase diagram of H2O* and CO2.
11) Solutions* - Molarity, normality, molar fraction, molality, mass percentage, density, vapor pressure, Raoult's law, colligative properties, electrolytes, degree of dissociation, Van't Hoff coefficient.
12) Chemical equilibrium* - Law of mass action, equilibrium constant, relation between Kp and Kc, dependence of equilibrium constant on temperature, factors influencing equilibrium, relation between equilibrium constant and degree of dissociation.
13) Acids and bases* - Arrhenius acids a bases definition, Bronsted and Lowry acids a bases definition, Lewis acids a bases definition, strength of acids and bases, dissociation constant, amphoteric electrolytes, ionic product of water, pH calculations of acids and bases (strong and weak), pH indicators.
14) Salt hydrolysis - Hydrolysis constant, hydrolysis pH *, buffer solutions *, strong base strong acid titrations *, strong base weak acid titrations *, solubility product *.
17) Inorganic chemistry - Chemistry of the main elements from the first to the seventh group *, general properties of the groups and periods *, chemical-physical properties of the main elements and their most important compounds.
* indispensable topics for passing the exam
Textbook Information
General and Inorganic Chemistry Books
- P. Silvestroni - Fondamenti di chimica - undicesima edizione - CEA
- P.W. Atkins, L. Jones - Chimica Generale – quinta edizione - Zanichelli
- J.C. Kotz, P.M. Treichel, J.R. Townsed - Chimica - quinta edizione - Edises
- I. Bertini, F. Mani, C. Luchinat - Chimica - seconda edizione - CEA
- Lesson notes
Inorganic Chemistry
- I. Bertini,C. Luchinat, F. Mani - Chimica Inorganica - Ambrosiana, (distribuzione Zanichelli)
Stoichiometry
- P. M. Lausarot, G.A. Vaglio - Stechiometria Guida alla soluzione di problemi di chimica- Piccin
7. Exercises in class
Deepening books
8. P. Chiorboli, Fondamenti di Chimica, Brossura, UTET
Course Planning
| Subjects | Text References | |
|---|---|---|
| 1 | Introduzione alla chimica, materia e sue proprietà, composti ed elementi, leggi ponderali*, legge di Avogadro | T.2: C.1, T.3 I fondamenti, T.4: C.1 |
| 2 | Isotopi, u.m.a., mole*, formule chimiche*, teoria atomica, modello di Rutherford | T.1: C.1 e 3, T2: Parte 1, T.3 I fondamenti, T.4: C.1 e 2 |
| 3 | Esercitazioni | T.6: C.1, T.2: F.23, 30 e 47 |
| 4 | Modello di Bohr - Sommerfeld, spettri atomici, principio di Pauli, regola di Hund, numeri quantici. 4) Modello di Bohr - Sommerfeld, spettri atomici, principio di Pauli, regola di Hund, numeri quantici. Modello di Bohr - Sommerfeld, spettri atomici, principio di Pauli*, regola di Hund*, numeri quantici*. | T.1: C.1, T.2: Parte 2, T.3 C.1, T.4: C.3 |
| 5 | Principio di indeterminazione di Heisenberg, ipotesi di de Broglie, equazione di Scröedinger. | T.1: C.1, T.2 Parte 2, T.3 C.1, T.4: C.3 |
| 6 | La tavola periodica* (affinità elettronica, potenziale di ionizzazione, raggio atomico elettronegatività) | T.1: C.1, T.2 Parte 2, T.3 C.1, T.4: C.3 |
| 7 | Introduzione ai legami chimici, il legame ionico, il legame covalente secondo la teoria del legame di valenza (VB)* | T.1: C.2, T.2: C.2 e C.3, T.3 Parte 2, T.4: C.4 e 5 |
| 8 | Il legame covalente secondo la teoria dell'orbitale molecolare (MO), teoria VSEPR* | T.1: C.2, T.2: C.2 e C.3, T.3 Parte 2, T.4: C.4 |
| 9 | Legame dativo, legame di idrogeno ed esempi, legami deboli (VdW, forze di London) | T.1: C.2, T.2: C.3, T.3 Parte 2, T.4: C.6 |
| 10 | Valenza e numero di ossidazione, nomenclatura e reazioni chimiche* (red-ox e non red-ox) | T.1: C.2 e C.3, T.2: C.3 I fondamenti, T.4: C.10 e 19 |
| 11 | Lo stato gassoso, gas ideale, distribuzione di Boltzmann, legge di Dalton, legge dei gas*, gas reali | T.1: C.5 e 6, T.2: C.4 e 5, T.3: Parte 3, T.4: C.9 |
| 12 | Lo stato solido, nozioni generali | T.1: C.7, T.2: C.3, T.3: Parte 3, T.4: C.8 |
| 13 | Lo stato liquido, viscosità, tensione superficiale, tensione di vapore, soluzioni e determinazione della concentrazione* | T.1: C.5 e 6, T.2: C.4 e 5, T.3: Parte 3, T.4: C.9 |
| 14 | Legge di Raoult, proprietà colligative*, grado di dissociazione, i Van’t Hoff | T.1: C.7 e C.8, T.2: C.9, T.3: Parte 3, T.4: C.12 |
| 15 | Equilibrio chimico, legge dell’azione di massa*, costante di equilibrio*, dipendenza K da T, fattori che lo influenzano | T.1: C.10 e 11, T.2: C.10, T.3: Parte 4, T.4: C.13 |
| 16 | Equilibri ionici in soluzione, definizione di acido e base secondo Arrhenius, Bronsted Lowry* e Lewis*, pH di acidi e basi* | T.1: C.14, T.2:C.11, T.3: Parte 4, T.4: C.14 |
| 17 | Idrolisi salina, costante e pH di idrolisi* | T.1: C.15, T.2: C.12, T.3: Parte 4, T.4: C.14 |
| 18 | Soluzioni tampone* | T.1: C.15, T.2: C.12, T.3: Parte 4, T.4: C.14 |
| 19 | Solubilità | T.1: C.15, T.2: C.12, T.3: Parte 4, T.4: C.15 |
| 20 | Chimica inorganica, chimica degli elementi principali dei blocchi s e p (Na, Mg, Ca, C, N, P, O S, Cl) | T.1: C.23-29, T.2: C.8, T.3: Parte 5, T.4: C.19 |