B012339 - STECHIOMETRIA

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Mole e coefficienti stechiometrici. Bilanciamento di reazioni ossidoriduzione. Analisi elementare e formula minima. Formule di struttura. Legge dei gas perfetti e legge di Graham. Cicli termodinamici e entalpie di reazione. Equilibri in fase gassosa. Proprietà colligative. Equilibri in soluzione: acidi e basi deboli e forti. Soluzioni tampone. Solubilità. Potenziale di riduzione, pile e equazione di Nernst. Elettrolisi.

A scelta:
1) Stechiometria - Breschi e Massagli (ETS)
2) Stechiometria - Bertini Mani Luchinat (CEA)
3) Calcoli stechiometrici - Paolo Ferri (ETS)

Lo scopo del corso è di verificare, tramite lo svolgimento e la risoluzione di esercizi di stechiometria, la comprensione e il grado di apprendimento degli argomenti studiati nel Corso di Chimica Generale, illuminandone gli aspetti più direttamente quantitativi. Inoltre, il corso mira a formare negli studenti un valido metodo di analisi dei problemi scientifici, che permetta allo studente di impostare e risolvere correttamente i diversi problemi chimici che si troverà ad affrontare nell'ambito del corso di studi.

Conoscenza della matematica della scuola secondaria: proporzioni, risoluzione di equazioni di primo e secondo grado, risoluzione di sistemi di due equazioni con due incognite, operazioni con le potenze, logaritmi in base naturale e decimale ed operazioni con i logaritmi in base 10.

Svolgimento e correzione di problemi tipo alla lavagna.

Il ricevimento degli studenti da parte dei docenti avviene con disponibilità durante tutto l’anno, mediante richiesta orale o per e-mail.
tel. 0554573280/3271
e-mail:lorenzo.sorace(at)unifi.it/federico.totti(at)unifi.it

Durante il corso vengono organizzate 3 prove scritte in itinere, di verifica dell’apprendimento delle lezioni svolte fino a quel momento. Indicativamente a fine ottobre, fine novembre e prima di Natale o subito dopo. In ogni prova in itinere sono presenti sia esercizi di stechiometria sia domande aperte più dirette alla verifica dell’apprendimento dei concetti di Chimica Generale. In ogni prova lo studente ha a disposizione 30 punti. Se alla fine delle 3 prove lo studente ha accumulato un punteggio superiore o uguale a 54, viene ammesso direttamente all’esame orale al momento degli appelli ufficiale, a cui si deve presentare entro il settembre successivo alla fine del corso, pena la decadenza del bonus ottenuto. Se lo studente ha totalizzato un punteggio inferiore, deve sostenere una prova scritta prima di essere ammesso all’orale. La prova scritta è dello stesso tipo delle prove in itinere, solo che riguarda l’intero programma del corso e non una parte come quelle in itinere. Ogni anno vi sono 3 sessioni di esame con 6 appelli di esame nei periodi istituzionali (Gennaio/Febbraio – Giugno/Luglio – Settembre) ed uno o due straordinari, generalmente subito prima di Natale e subito dopo Pasqua. All’interno di una sessione di esame lo studente può sostenere lo scritto 2 volte. Uno studente che avesse passato la prova scritta ma non superasse quella orale, deve nuovamente superare la prova scritta per essere ammesso a quella orale.
In caso di limitazione all'accesso nei locali universitari le prove scritte vengono sostenute in remoto: la somministrazione del compito avviene tramite moodle e l'elaborato scritto viene scansionato e caricato dagli studenti.
Il voto dell'esame scritto non pesa più del 30% sul voto complessivo.

Grandezze fisiche e unità di misura. Il concetto di mole ed il numero di Avogadro. Peso atomico e peso molecolare. Nomenclatura chimica, formule brute e formule di struttura. Le reazioni chimiche. Analisi elementare, composizione delle miscele, e resa delle reazioni. Bilanciamenti delle reazioni. L'equazione di stato dei gas perfetti. Legge delle pressioni parziali. Termodinamica chimica. Energie in gioco nelle reazioni chimiche. Calore di reazione e legge di Hess. Entalpia di reazione. Entalpia standard di formazione. Energia libera standard di formazione. Soluzioni e legge di Raoult. Proprietà colligative. Abbassamento della tensione di vapore. Innalzamento della temperatura di ebollizione ed abbassamento della temperatura di fusione, pressione osmotica. Peso molecolare di sostanze non volatili. L'equilibrio chimico. Costante di equilibrio in funzione delle pressioni parziali e delle frazioni molari. Fattori che influenzano l'equilibrio. Il principio di Le Chatelier.
Equilibri in soluzione. Concentrazione delle soluzioni. Equilibri in soluzioni acquose: acidi forti e acidi deboli. Basi forti e basi deboli. Neutralizzazione e titolazioni acido base. Soluzioni tampone. Idrolisi. Dissociazione di acidi poliprotici. Calcolo del pH. Equilibri coinvolgenti sali poco solubili. Solubilità e prodotto di solubilità. Effetto dello ione a comune. Equilibri simultanei: effetto dell'acidità e della complessazione sulla solubilità. Equilibri di ossido-riduzione. Celle elettrochimiche. La pila Daniel. Potenziali di elettrodo. Uso dei potenziali standard per prevedere il senso spontaneo di una reazione redox. Equazione di Nernst. Forza elettromotrice di una cella, energia libera standard e costante di equilibrio. Elettrochimica. Elettrolisi.