Idee per il tuo futuro. James E. Brady Fred Senese. Chimica. con Chemistry in English SCIENZE

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1 Idee per il tuo futuro James E. Brady Fred Senese Chimica con Chemistry in English SCIENZE

2 James E. Brady Fred Senese Chimica con Chemistry in English

3 Copyright 2012 Zanichelli editore S.p.A., Bologna [9627] Questo corso è la seconda edizione di Chimica: la materia e le sue trasformazioni di James E. Brady, Fred Senese, Zanichelli 2008 I diritti di elaborazione in qualsiasi forma o opera, di memorizzazione anche digitale su supporti di qualsiasi tipo (inclusi magnetici e ottici), di riproduzione e di adattamento totale o parziale con qualsiasi mezzo (compresi i microfilm e le copie fotostatiche), i diritti di noleggio, di prestito e di traduzione sono riservati per tutti i paesi. L acquisto della presente copia dell opera non implica il trasferimento dei suddetti diritti né li esaurisce. Per le riproduzioni ad uso non personale (ad esempio: professionale, economico, commerciale, strumenti di studio collettivi, come dispense e simili) l editore potrà concedere a pagamento l autorizzazione a riprodurre un numero di pagine non superiore al 15% delle pagine del presente volume. Le richieste per tale tipo di riproduzione vanno inoltrate a Centro Licenze e Autorizzazioni per le Riproduzioni Editoriali (CLEARedi) Corso di Porta Romana, n Milano autorizzazioni@clearedi.org e sito web L editore, per quanto di propria spettanza, considera rare le opere fuori del proprio catalogo editoriale, consultabile al sito La fotocopia dei soli esemplari esistenti nelle biblioteche di tali opere è consentita, oltre il limite del 15%, non essendo concorrenziale all opera. Non possono considerarsi rare le opere di cui esiste, nel catalogo dell editore, una successiva edizione, le opere presenti in cataloghi di altri editori o le opere antologiche. Nei contratti di cessione è esclusa, per biblioteche, istituti di istruzione, musei ed archivi, la facoltà di cui all art ter legge diritto d autore. 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5 Indice Capitolo 0 I fondamenti di chimica 0.1 Le proprietà e le trasformazioni della materia La chimica si avvale di misurazioni I sistemi materiali sono costituiti da elementi, composti e miscele La teoria atomica è un modello della natura Le particelle che costituiscono l atomo La tavola periodica è utilizzata per organizzare e correlare le proprietà degli elementi Le formule di elementi, composti e ioni Le equazioni chimiche L energia e il calore CHEMISTRY IN ENGLISH In questo testo troverai tante risorse per imparare la chimica in inglese e iniziare a familiarizzare con i termini e le espressioni dell inglese scientifico. In ciascun capitolo troverai le seguenti rubriche in lingua: Warming up una breve introduzione al capitolo Summing up il riassunto dei capitoli Esercizi dell edizione americana Inoltre nel sito del libro: gli audio in mp3 di Warming up gli audio in mp3 di Summing up letture con domande di comprensione e relativi audio RISORSE ONLINE online.zanichelli.it/bradychimica Filmato Misura del volume di un oggetto La conservazione della massa La preparazione di un composto: la legge di Proust Animazione La tavola periodica Approfondimento Sostanze naturali e artificiali Scheda storica John Dalton Dmitrij Ivanovič Mendeleev La tavola periodica interattiva V

6 Indice Capitolo 1 Capitolo 2 Dalla massa degli atomi La composizione delle alla mole sostanze e i calcoli stechiometrici 1.1 Gli atomi possono essere «pesati» per confronto reciproco 38 chimica&realtà 1. Atomi leggeri e pesanti Il carbonio-12 è l isotopo di riferimento per le masse atomiche relative Le misurazioni su larga scala permettono di contare oggetti molto piccoli La mole è il collegamento tra massa e numero di atomi o molecole 43 chimica&realtà 2. Semi e particelle 44 chimica&curiosità 3. Quanto è grande il numero di Avogadro? 46 Summing up 48 Cassetta degli attrezzi 48 Primo livello: conoscenze 48 Secondo livello: problemi Terzo livello: competenze Le formule chimiche esprimono i rapporti tra elementi in un composto Le formule chimiche possono essere determinate attraverso misurazioni sperimentali della massa Una equazione chimica collega le quantità delle sostanze che partecipano a una reazione Non sempre è possibile ottenere sperimentalmente la quantità di prodotto attesa 61 Summing up 64 Cassetta degli attrezzi 64 Primo livello: conoscenze 65 Secondo livello: problemi Terzo livello: competenze RISORSE ONLINE online.zanichelli.it/bradychimica VI Lezione interattiva La mole Scheda storica Amedeo Avogadro Filmato Quando si ferma una reazione? Videolezione Il bilanciamento delle reazioni Il reagente limitante Approfondimento Il bilanciamento delle reazioni

7 Capitolo 3 Capitolo 4 La struttura dell atomo Dalla configurazione elettronica alle proprietà periodiche degli elementi 3.1 La doppia natura della radiazione elettromagnetica Gli spettri atomici dimostrano che gli elettroni possiedono energie quantizzate 76 chimica&curiosità 1. Luci della città Il modello atomico di Bohr interpreta lo spettro dell idrogeno La crisi della meccanica classica porta al modello atomico a orbitali, o quanto-ondulatorio 81 chimica&curiosità 2. Il gatto quantistico di Schrödinger 83 chimica&realtà 3. Le onde stazionarie nella chitarra Lo spin dell elettrone influenza la distribuzione degli elettroni negli orbitali Dove l elettrone passa il suo tempo 88 Summing up 91 Cassetta degli attrezzi 91 Primo livello: conoscenze 92 Secondo livello: problemi 93 Terzo livello: competenze La configurazione elettronica dello stato fondamentale Le configurazioni elettroniche spiegano l organizzazione della tavola periodica Le proprietà degli atomi dipendono dalla loro configurazione elettronica 103 Summing up 110 Cassetta degli attrezzi 110 Primo livello: conoscenze 111 Secondo livello: problemi 111 Terzo livello: competenze 112 Filmato Le sostanze che colorano la fiamma Scheda storica Niels Bohr Animazione La tavola periodica La tavola periodica interattiva VII

8 Indice Capitolo 5 Capitolo 6 I legami chimici Dai legami alla forma e le loro caratteristiche delle molecole energetiche 5.1 Gli atomi e i legami chimici sono caratterizzati da uno stato energetico ben preciso L energia interna è l energia totale contenuta in un corpo materiale La rottura e la formazione dei legami chimici implicano assorbimento o liberazione di energia 117 chimica&curiosità 1. L equilibrio termico del corpo umano I legami ionici si formano per trasferimento di elettroni I simboli di Lewis evidenziano gli elettroni di valenza I legami covalenti si formano per condivisione di elettroni 124 chimica&salute 2. Radiazione solare e cancro della pelle I legami covalenti possono presentare cariche parziali alle loro estremità 129 Summing up 132 Cassetta degli attrezzi 132 Primo livello: conoscenze 133 Secondo livello: problemi 134 Terzo livello: competenze La simbologia di Lewis permette di ricostruire le formule di struttura La risonanza: quando le strutture di Lewis falliscono Nel legame covalente di coordinazione la coppia di elettroni di legame proviene dallo stesso atomo La forma delle molecole deriva da cinque strutture di base La teoria VSEPR consente di prevedere la forma delle molecole Le molecole polari sono asimmetriche 149 Summing up 152 Cassetta degli attrezzi 152 Primo livello: conoscenze Secondo livello: problemi Terzo livello: competenze 154 RISORSE ONLINE online.zanichelli.it/bradychimica Animazione Il legame covalente Il legame ionico e il legame metallico Scheda storica Gilbert N. Lewis Linus Pauling Filmato Il comportamento delle sostanze in presenza di forze elettriche VIII

9 Capitolo 7 Capitolo 8 La teoria sulla formazione Classificazione dei legami chimici e nomenclatura dei composti chimici 7.1 La teoria del legame di valenza indica che i legami si formano per sovrapposizione degli orbitali Gli orbitali ibridi consentono di spiegare le geometrie molecolari ottenute sperimentalmente Gli orbitali ibridi spiegano anche la formazione dei legami multipli La teoria dell orbitale molecolare fornisce un altra interpretazione del legame Le molecole con strutture di risonanza sono descritte da orbitali molecolari delocalizzati 169 Summing up 171 Cassetta degli attrezzi 171 Primo livello: conoscenze Secondo livello: problemi Terzo livello: competenze La nomenclatura dei composti molecolari segue un sistema Anche la nomenclatura dei composti ionici segue un sistema 184 chimica&realtà 1. Un sistema alternativo per assegnare il nome ai composti ionici La classificazione dei composti chimici 193 Summing up 200 Cassetta degli attrezzi 200 Primo livello: conoscenze 201 Secondo livello: problemi Terzo livello: competenze Animazione Il legame covalente Il legame ionico e il legame metallico Scheda storica Dal nomenclator latino alla IUPAC Scheda storica Gilbert N. Lewis Linus Pauling IX

10 Indice Capitolo 9 Capitolo 10 Le proprietà dello stato Gli stati condensati gassoso della materia 9.1 Le proprietà dei gas possono essere spiegate a livello molecolare La pressione è una proprietà misurabile dei gas Le leggi dei gas riassumono le osservazioni sperimentali La legge dei gas ideali mette in relazione P, V, T e il numero di moli di gas, n In una miscela ciascun gas esercita una pressione parziale I volumi dei gas consentono di risolvere i problemi di stechiometria La legge di Graham governa l effusione e la diffusione dei gas 222 chimica&realtà 1. Effusione ed energia nucleare La teoria cinetico-molecolare spiega le leggi dei gas I gas reali non obbediscono esattamente alla legge dei gas ideali 226 Summing up 228 Cassetta degli attrezzi 228 Primo livello: conoscenze 229 Secondo livello: problemi 230 Terzo livello: competenze 232 RISORSE ONLINE online.zanichelli.it/bradychimica 10.1 Le forze intermolecolari dipendono dalla distanza fra le molecole e spiegano le differenze fra gas, liquidi e solidi Le attrazioni intermolecolari sono determinate dall interazione fra cariche elettriche Le proprietà fisiche dei liquidi e dei solidi sono influenzate dalle forze intermolecolari I cambiamenti di stato implicano equilibri dinamici La pressione di vapore dipende dalla temperatura e dalle interazioni intermolecolari 243 chimica&realtà 1. Liofilizzazione e conservazione degli alimenti Un liquido bolle quando la sua pressione di vapore è uguale alla pressione atmosferica I diagrammi di fase rappresentano graficamente le relazioni fra temperatura e pressione 246 chimica&realtà 2. I fluidi supercritici Lo stato solido è caratterizzato da una struttura interna ordinata Le proprietà fisiche dipendono dal tipo di cristallo 253 chimica&realtà 3. Diffrazione di raggi X, struttura dei cristalli e biochimica Le nanotecnologie consentono di controllare la struttura a livello molecolare 256 Summing up 258 Cassetta degli attrezzi 259 Primo livello: conoscenze 260 Secondo livello: problemi 262 Terzo livello: competenze 263 X Filmato Come varia il volume di un gas Animazione Le leggi dei gas Filmato Il comportamento delle sostanze in presenza di campo elettrico Animazione Il legame ionico e il legame metallico Approfondimento Le nanotecnologie

11 Capitolo 11 Capitolo 12 Le soluzioni Reazioni tra ioni in soluzione acquosa 11.1 Le soluzioni richiedono l uso di una terminologia specifica Le sostanze si miscelano spontaneamente in assenza di barriere energetiche 270 chimica&realtà 1. Il simile scioglie il simile Le soluzioni acquose dei composti ionici conducono la corrente elettrica La solubilità dei gas è maggiore a basse temperature e a pressioni elevate 277 chimica&realtà 2. L embolia gassosa, una conseguenza fatale della legge di Henry La composizione di una soluzione è espressa dalla sua concentrazione Alcune proprietà delle soluzioni dipendono dal numero di particelle disciolte Le soluzioni hanno un punto di congelamento più basso e un punto di ebollizione più alto dei solventi puri 290 chimica&realtà 3. L utilità dell abbassamento crioscopico L osmosi è il flusso di solvente attraverso una membrana semipermeabile 293 chimica&realtà 4. La salinizzazione dei suoli e le sorti di una civiltà I soluti ionici hanno un effetto particolare sulle proprietà colligative I colloidi sono costituiti da particelle sospese in un solvente 298 Summing up 301 Cassetta degli attrezzi 302 Primo livello: conoscenze 302 Secondo livello: problemi 304 Terzo livello: competenze Le reazioni chimiche avvengono secondo alcune tipologie di base Le reazioni di precipitazione 314 chimica&realtà 1. Incrostazioni e acque dure Gli acidi e le basi sono classi di composti con proprietà particolari Gli acidi e le basi vengono classificati come forti o deboli I sali si ottengono attraverso diversi tipi di reazione Le reazioni in cui si formano gas 326 chimica&realtà 2. Precipitati che causano dolore: i calcoli renali Un riassunto sulle reazioni di metatesi 328 Summing up 329 Cassetta degli attrezzi 329 Primo livello: conoscenze 330 Secondo livello: problemi 331 Terzo livello: competenze 332 Animazione Dissociazione ionica, dissoluzione molecolare e reazione di ionizzazione Dissoluzione e concentrazione di una soluzione Filmato La preparazione di una soluzione Approfondimento La conducibilità in un acquario Il tasso alcolemico Clip Precipitazione del bromuro di piombo Precipitazione dello ioduro di piombo

12 Indice Capitolo 13 Capitolo 14 Reazioni chimiche con Termodinamica: il motore trasferimento di elettroni delle reazioni chimiche 13.1 Le reazioni di ossidoriduzione comportano un trasferimento di elettroni 334 chimica&ambiente 1. Il cloro e la candeggina Come bilanciare le reazioni redox con il metodo delle semireazioni I metalli si ossidano quando reagiscono con gli acidi Un metallo più reattivo «sposta» un metallo meno reattivo da un suo composto 344 Summing up 348 Cassetta degli attrezzi 348 Primo livello: conoscenze 349 Secondo livello: problemi 350 Terzo livello: competenze Il calore di reazione viene misurato in condizioni di volume o pressione costante Le equazioni termochimiche indicano anche il calore scambiato Le equazioni termochimiche possono essere combinate 362 chimica&realtà 1. La legge di Hess nei sistemi viventi Una rassegna dei principali tipi di entalpia legati a trasformazioni chimiche e fisiche Una trasformazione spontanea procede senza interventi esterni I processi spontanei tendono a progredire da stati a bassa probabilità verso stati ad alta probabilità Tutti i processi spontanei aumentano l entropia complessiva dell universo Il terzo principio della termodinamica rende possibile la misurazione sperimentale delle entropie assolute La variazione di energia libera standard, G, è il G misurato in condizioni standard 378 Summing up 382 Cassetta degli attrezzi 383 Primo livello: conoscenze 383 Secondo livello: problemi 385 Terzo livello: competenze 389 RISORSE ONLINE online.zanichelli.it/bradychimica Videolezioni Il bilanciamento delle redox (4 filmati) Filmato Dimmi di che colore sei e ti dirò in che ambiente stai Approfondimento La ruggine sulla Torre Eiffel Filmato Le reazioni esotermiche ed endotermiche Animazione Equilibrio termico ed energia termica Approfondimento Diossido di carbonio e riscaldamento globale

13 Capitolo 15 Capitolo 16 La velocità delle reazioni Equilibrio chimico: chimiche concetti generali 15.1 La velocità di una reazione si misura seguendo la variazione della concentrazione dei reagenti o dei prodotti nel tempo I cinque fattori che influenzano la velocità di reazione La velocità di reazione è misurata osservando le variazioni di concentrazione nel tempo 394 chimica&realtà 1. Reazioni esplosive La legge cinetica fornisce la velocità di reazione in funzione della concentrazione dei reagenti Le teorie sulla velocità di reazione spiegano le leggi sperimentali in termini di urti molecolari 398 chimica&realtà 2. Radicali liberi, esplosioni e invecchiamento Le leggi sperimentali della velocità possono confermare o invalidare un meccanismo di reazione I catalizzatori modificano la velocità di reazione generando nuovi percorsi fra reagenti e prodotti 406 Summing up 408 Cassetta degli attrezzi 408 Primo livello: conoscenze 409 Secondo livello: problemi 410 Terzo livello: competenze Un equilibrio dinamico si stabilisce quando le velocità di due processi opposti sono uguali L equazione chimica bilanciata consente di ottenere una legge che mette in relazione le concentrazioni all equilibrio Le leggi dell equilibrio per le reazioni gassose possono essere espresse in termini di concentrazioni o pressioni Il valore numerico di K all equilibrio indica la ricchezza in prodotti oppure in reagenti di una miscela di reazione Un sistema all equilibrio che viene perturbato reagisce in modo da opporsi alla perturbazione Dalle concentrazioni all equilibrio si possono ricavare le costanti di equilibrio e viceversa 431 Summing up 435 Cassetta degli attrezzi 435 Primo livello: conoscenze 436 Secondo livello: problemi 436 Terzo livello: competenze 438 Filmato Clock reactions: reazioni a tempo Approfondimento La catalisi nell industria Animazione Lo stato di equilibrio Videolezione L equilibrio chimico Approfondimento Le reazioni oscillanti

14 Indice Capitolo 17 Capitolo 18 Gli acidi e le basi Le applicazioni degli equilibri in soluzione acquosa 17.1 Gli acidi e le basi di Brönsted-Lowry si scambiano protoni Forze relative di acidi e basi coniugati Andamenti periodici della forza degli acidi Gli acidi e le basi di Lewis implicano la formazione di legami covalenti di coordinazione 449 chimica&realtà 1. Residui di sapone insolubili, ioni complessi e solubilità L equilibrio di ionizzazione dell acqua è legato all acidità o basicità di una soluzione La scala del ph permette di stabilire se una soluzione diluita è acida, basica o neutra 455 Laboratorio di chimica 2. Piscine, acquari e piante Gli equilibri di acidi e basi deboli sono indicati dalle costanti di ionizzazione Calcolo delle concentrazioni all equilibrio da K a (o K b ) e dalle concentrazioni iniziali 466 Summing up 469 Cassetta degli attrezzi 470 Primo livello: conoscenze 470 Secondo livello: problemi 472 Terzo livello: competenze Le soluzioni dei sali non sono neutre se i loro ioni sono acidi o basi deboli I tamponi consentono di controllare il ph 480 chimica&realtà 1. Il ph dei fluidi corporei Gli acidi poliprotici sono coinvolti in equilibri multipli Le titolazioni acido-base mostrano brusche variazioni di ph al punto di equivalenza 487 chimica&realtà 2. Intervalli di colorazione degli indicatori Alcune titolazioni utilizzano reazioni di ossidoriduzione come indicatori Un sale indisciolto è in equilibrio con la soluzione che lo circonda 495 Summing up 501 Cassetta degli attrezzi 502 Primo livello: conoscenze 502 Secondo livello: problemi 503 Terzo livello: competenze 506 RISORSE ONLINE online.zanichelli.it/bradychimica Filmato Estraiamo un indicatore... dal cavolo rosso Il riconoscimento di acidi e basi Scheda storica Svante August Arrhenius La tavola periodica interattiva Filmato La titolazione acido-base

15 Capitolo 19 Capitolo 20 L elettrochimica La chimica nucleare 19.1 Le celle galvaniche sfruttano le reazioni redox per produrre elettricità I potenziali di cella dipendono dai potenziali di riduzione I potenziali standard di riduzione consentono di prevedere la spontaneità delle reazioni Le batterie sono applicazioni pratiche delle celle galvaniche L elettrolisi utilizza energia elettrica per fare avvenire reazioni chimiche Le trasformazioni quantitative durante l elettrolisi 528 Summing up 530 Cassetta degli attrezzi 530 Primo livello: conoscenze 531 Secondo livello: problemi 532 Terzo livello: competenze Massa ed energia sono conservate in tutte le loro forme L energia di legame nucleare è l energia necessaria per suddividere un nucleo nei suoi nucleoni costitutivi I nuclei atomici instabili emettono particelle o radiazioni elettromagnetiche Gli isotopi stabili rientrano nella «banda di stabilità» 544 chimica&realtà 1. La chimica nucleare in medicina La trasmutazione è la trasformazione di un isotopo in un altro La misura delle radiazioni permette di indagarne gli effetti e la cinetica 549 chimica&realtà 2. Radon I radioisotopi hanno molte applicazioni mediche e analitiche La fissione nucleare è la rottura di un nucleo in due frammenti di dimensioni simili 554 Summing up 557 Cassetta degli attrezzi 557 Primo livello: conoscenze 558 Secondo livello: problemi 559 Terzo livello: competenze 560 Filmato Facciamo l energia Approfondimento Le pile in commercio Le auto elettriche Scheda storica Michael Faraday Scheda storica Marie Sklodowska Curie

16 Indice Capitolo 21 Capitolo 22 La chimica organica La biochimica 21.1 La chimica organica studia i composti del carbonio La nomenclatura dei composti organici segue le regole IUPAC Gli idrocarburi sono costituiti esclusivamente da atomi di carbonio e idrogeno Gli alcoli sono derivati organici dell acqua Aldeidi e chetoni contengono il gruppo carbonile 581 chimica&realtà 1. Il profumo della chimica Gli acidi carbossilici contengono il gruppo carbossile 584 chimica&realtà 2. Modalità di azione di sapone e detergenti Le ammine sono derivati organici dell ammoniaca Le ammidi derivano dalla condensazione tra acidi carbossilici e ammoniaca I polimeri sono costituiti dalla ripetizione di molte unità molecolari 589 chimica&realtà 3. Bioplastiche e polimeri biodegradabili 593 Summing up 596 Cassetta degli attrezzi 597 Primo livello: conoscenze 598 Secondo livello: problemi 600 Terzo livello: competenze 604 RISORSE ONLINE online.zanichelli.it/bradychimica 22.1 Le sostanze di importanza biologica sono per la maggior parte composti organici In biologia la chiralità è un fattore di importanza primaria I carboidrati comprendono gli zuccheri, l amido e la cellulosa 609 chimica&alimentazione 1. Nutrizione e prodotti dietetici I lipidi sono una famiglia di composti insolubili in acqua 613 chimica&realtà 2. L importanza dei fosfolipidi Le proteine sono polimeri di amminoacidi Gli acidi nucleici trasportano l informazione genetica 625 Summing up 632 Primo livello: conoscenze 633 Secondo livello: problemi 634 Terzo livello: competenze 634 Filmato Il nylon in provetta Scheda storica Giulio Natta Approfondimento La raffinazione del petrolio e i prodotti dell industria petrolifera Filmato Che cosa c è nel piatto Approfondimento Applicazioni delle biotecnologie

17 Idee per il tuo futuro CHE COSA FARÒ DA GRANDE zanichelli.it/ideefuturo/ Sei alla fine del tuo percorso scolastico. Che cosa fare adesso? Iscriversi a un corso universitario? Fare uno stage o un corso professionalizzante? Cercare di entrare subito nel mondo del lavoro? Studiare e al contempo lavorare? Per aiutarti nella scelta ti proponiamo alcuni dati relativi al È impossibile dire come saranno le cose tra qualche anno, i tempi recenti ci hanno abituati a cambiamenti anche repentini. La laurea paga. Una recente ricerca Isfol 1 ha mostrato che chi è laureato ha più possibilità di trovare un occupazione e in media riceve uno stipendio più alto rispetto a chi possiede soltanto un diploma. Dal momento che i diplomati entrano nel mondo del lavoro prima dei laureati, inizialmente il tasso di occupazione per i primi è superiore rispetto a quello dei secondi, ma già prima del compimento dei 30 anni chi possiede una laurea ha più possibilità di trovare lavoro, per arrivare nella fascia anni, dove il tasso di occupazione dei laureati supera del 7% quello dei diplomati. In media tra 25 e 64 anni è occupato il 73,1% dei diplomati e il 79,2% dei laureati. Secondo uno studio OCSE del 2011, i giovani laureati subiscono di più gli effetti della recente crisi economica rispetto ai loro coetanei con istruzione secondaria inferiore 2. Quali lauree valgono un lavoro? Le lauree brevi servono? Le lauree triennali si rivelano molto utili ai fini dell occupazione: a un anno dal termine degli studi il 42,1% dei laureati triennali lavora, con picchi dell 81,7% per le professioni sanitarie. Tirocini e stages sono determinanti per formare e inserire questi laureati nel mondo del lavoro. I tassi di occupazione più alti si hanno tra i medici, seguiti dai laureati in chimica farmaceutica e ingegneria. In generale, sono le discipline di tipo scientifico sia a livello di diploma sia a livello di laurea le più spendibili nel mondo del lavoro, mentre le discipline umanistiche condannano a una difficile collocazione sul mercato, anche a fronte di un eccesso di offerta di laureati in questi ambiti. A Nord c è più lavoro, ma A livello nazionale il tasso di disoccupazione è 7,8%, che sale a 27,4% se si considerano solo i giovani (15-24 anni): più alto al Sud (39,2%), meno al Centro (25,3%), più basso al Nord (19,0%). La situazione per le ragazze è più critica: il tasso della disoccupazione femminile, nella fascia anni, supera di circa 8 punti percentuali quello maschile (32,3% per le donne, 23,9% per gli uomini), forbice che si mantiene simile nelle diverse zone geografiche: al Nord il tasso è 22,7% per le donne e 16,4% per gli uomini; al Centro è 34,8% per le donne e 18,7% per gli uomini e a Sud è di 44,0% per le donne e 36,0% per gli uomini. Tuttavia i dati della disoccupazione giovanile non devono scoraggiare chi cerca lavoro: se la disoccupazione giovanile è del 27,4%, vuol dire che una parte non piccola dei giovani che hanno cercato lavoro (il 72,6%) lo ha trovato 3. Inoltre i dati variano molto da luogo a luogo e anche all interno di una stessa regione può esservi una grande varietà di situazioni. L Emilia- Romagna è tra le regioni in cui la disoccupazione giovanile incide meno, ma con grandi differenze tra le province: se Bologna nel 2010 raggiunge un tasso di disoccupazione di 29,2%, a Piacenza il valore è più che dimezzato (13,6%) 4. Lo stipendio cambia se si è laureati? scuola.zanichelli.it/ ideefuturo/ 1 Tutti i dati sono tratti da una ricerca Isfol con dati relativi al 2010, (l Isfol, Istituto per lo Sviluppo della Formazione Professionale dei Lavoratori è un ente pubblico di ricerca), e ISTAT del II Trimestre Rapporto OCSE Education at a Glance Dati ISTAT del II Trimestre Dati Confartigianato Imprese Emilia- Romagna, Idee per il tuo futuro XVII

18 COME FUNZIONA L UNIVERSITÀ L Università italiana offre corsi di studio organizzati in tre cicli: POSSO ISCRIVERMI ALL UNIVERSITÀ? Per iscriversi all Università è necessario il diploma di maturità quinquennale oppure quello quadriennale con un anno integrativo o, in alternativa, un obbligo formativo aggiuntivo da assolvere durante il primo anno di corso. laurea, di durata triennale (180 crediti formativi in un massimo di 20 esami), al termine della quale si consegue il titolo di Dottore; ad esempio laurea in Tecniche di radiologia medica o in Scienze del comportamento e delle relazioni sociali. Laurea magistrale, di durata biennale (120 crediti in un massimo di 12 esami), al termine della quale si consegue il titolo di Dottore magistrale; ad esempio laurea in Biotecnologie mediche o in Psicologia clinica. Dottorato di ricerca e Scuola di specializzazione. Esistono anche corsi di laurea magistrali a ciclo unico, della durata di 5 (300 crediti in un massimo di 30 esami) o 6 anni (360 crediti in un massimo di 36 esami); ad esempio Medicina e Chirurgia. Per approfondire gli studi si può accedere a master di 1 e di 2 livello e ai corsi di alta formazione. I crediti formativi universitari (CFU) misurano il carico di lavoro dello studente (1 CFU = 25 ore di impegno; 60 CFU = 1 anno di impegno universitario), compresi lo studio individuale ed eventuali esperienze di apprendistato 5. Sono stati introdotti per facilitare il confronto tra i sistemi e i programmi di differenti corsi e Atenei italiani ed europei, e quindi il passaggio da un corso di studio a un altro, oppure da un Università a un altra, anche straniera: i CFU sono trasferibili in ECTS (European Credit Transfer and Accumulation System) e quindi riconosciuti nelle Università di tutta Europa. Tramite i CFU è possibile valutare ai fini della laurea anche esperienze quali stages e tirocini. Infine i CFU permettono di semplificare la determinazione dei piani di studio individuali (PSI) che ciascuno studente può modulare su se stesso. In alcuni casi è possibile personalizzare il proprio percorso di studi, inserendo nel piano degli esami da sostenere alcuni corsi non previsti dal piano di studi istituzionale. Quando si presenta il PSI bisogna rispettare il minimo di crediti obbligatori per ciascun ambito disciplinare previsti dal proprio corso di laurea. 5 Regolamento recante norme concernenti l autonomia didattica degli atenei, Decreto Ministeriale 3 novembre 1999, n Dati Federconsumatori II Rapporto sui costi degli atenei italiani 2011 aggiornato il 4/10/2011. Quanto costa l Università. I costi variano a seconda dell Ateneo, della zona geografica (il Nord è mediamente più caro del 28,3% rispetto al Sud) e della fascia di reddito dello studente. Ad esempio, se si ha un basso reddito (fino a euro annui) le tasse oscillano tra i 290 euro di Bari e i 1005 di Parma. Per una fascia di reddito fino a euro le spese universitarie variano tra gli 847 euro della Sapienza di Roma e i 1548 del Politecnico di Torino. Esiste la possibilità di accedere a borse di studio ed esoneri parziali o totali per reddito o per merito, che in alcuni Atenei tengono conto anche del voto di maturità (esonero per chi si è diplomato con il massimo dei voti e la lode) 6. XVIII Idee e per il tuo futuro ur

19 I TEST DI AMMISSIONE L accesso ad alcuni corsi di laurea è filtrato da una prova di ammissione, per iscriversi alla quale occorre versare un importo (attorno ai 60 euro): sono medicina e chirurgia, odontoiatria e protesi dentaria, medicina veterinaria, le lauree a ciclo unico finalizzate alla formazione in altre professioni sanitarie e in architettura. Il numero programmato è reso obbligatorio dal Ministero dell istruzione dell Università e della ricerca (MIUR) per alcuni corsi di laurea, mentre in altri casi è il singolo Ateneo a decidere (a Bologna, ad esempio, vi sono 44 corsi di laurea a numero programmato). Le prove d ingresso comprendono 80 quesiti, cui rispondere in due ore di tempo (15 minuti in più per architettura); ogni risposta corretta fa guadagnare un punto, le risposte sbagliate fanno perdere 0,25 punti, mentre le risposte non date valgono 0. I test comprendono quesiti di cultura generale e ragionamento logico, oltre a domande sulle materie caratterizzanti i diversi indirizzi universitari. Ad esempio, per essere ammessi a Medicina bisogna rispondere a 40 quesiti di cultura generale e ragionamento logico, 18 di biologia, 11 di chimica e 11 di fisica e matematica. Di seguito trovi una selezione di test di chimica tratti da alcune prove di ammissione di diversi corsi di laurea. Qui trovi tante informazioni in più e le prove assegnate negli ultimi anni accessoprogrammato. miur.it Qui trovi tante informazioni in più e degli esempi di test MEDICINA E CHIRURGIA 01 Un elemento è costituito da atomi: a tutti diversi tra loro b aventi tutti lo stesso numero di protoni c aventi uguale numero di massa d aventi lo stesso numero di nucleoni e aventi lo stesso numero di neutroni (Prova di ammissione 2007/2008) 02 L elettronegatività è: a l energia ceduta quando su un atomo giunge un elettrone dall esterno b la capacità di condurre la corrente c la capacità di un elemento di attrarre elettroni di legame d l energia necessaria per strappare un elettrone a uno ione negativo e la capacità di un elemento di cedere elettroni (Prova di ammissione 2007/2008) 03 Nel solfato di alluminio sono presenti: a 2 atomi di alluminio, 3 di zolfo e 12 di ossigeno b 2 atomi di alluminio, 3 di zolfo e 9 di ossigeno c 3 atomi di alluminio, 2 di zolfo e 12 di ossigeno d 3 atomi di alluminio, 2 di zolfo e 9 di ossigeno e 1 atomo di alluminio, 3 di zolfo e 10 di ossigeno 04 Un agente ossidante è una sostanza che: a acquista protoni b perde elettroni c sviluppa ossigeno (Prova di ammissione 2009/2010) MEDICINA VETERINARIA d origina un ossido e acquista elettroni 05 Secondo Avogadro, volumi uguali di gas diversi, nelle stesse condizioni di temperatura e di pressione: a contengono sempre lo stesso numero di ioni b contengono sempre lo stesso numero di molecole c contengono lo stesso numero di molecole se queste contengono lo stesso numero di atomi d hanno la stessa massa e contengono un diverso numero di molecole (Prova di ammissione 2007/2008) 06 Il numero di massa di un elemento corrisponde: a al numero di neutroni meno il numero di protoni b al numero dei neutroni dell elemento c al numero di protoni meno il numero di neutroni d al numero dei protoni dell elemento e al numero di protoni più il numero di neutroni (Prova di ammissione 2011/2012) (Prova di ammissione 2010/2011) Idee per il tuo futuro XIX

20 I TEST DI AMMISSIONE 07 A cosa corrisponde il numero di ossidazione di un elemento? a al numero di protoni presenti nel nucleo dell elemento b al numero complessivo di protoni e neutroni nel nucleo dell elemento c al numero di elettroni messi in gioco dall elemento in un legame chimico d al valore di elettronegatività dell elemento e al numero di cariche dell elemento (Prova di ammissione 2006/2007) ODONTOIATRIA E PROTESI DENTARIA 08 Secondo la legge di Lavoiser in una trasformazione chimica rimane costante: a lo stato di aggregazione delle sostanze b la densità del sistema c il volume delle sostanze d la massa del sistema e il contenuto energetico (Prova di ammissione 2008/2009) 09 I gas nobili non sono reattivi perché: a l orbitale più esterno è completamente occupato dagli elettroni b hanno pochi elettroni nello strato esterno c sono presenti allo stato monoatomico d presentano basse forze di Van der Waals e non reagiscono con gli acidi (Prova di ammissione 2007/2008) 10 Calcolare il ph di una soluzione ottenuta aggiungendo 100 ml di una soluzione 0,1 M di HCl a 50 ml di una soluzione 0,2 M di NaOH. a 14,00 d 7,00 b 1,00 e 8,00 c 5,00 (Prova di ammissione 2010/2011) PROFESSIONI SANITARIE 12 Completare in modo corretto la frase: «L energia di un orbitale» a non dipende dal valore del numero quantico principale b dipende dal numero quantico principale ed è indipendente dal numero quantico secondario c diminuisce al crescere del numero quantico principale d aumenta al crescere del numero quantico principale e è indipendente dal numero quantico secondario (Prova di ammissione 2006/2007) INGEGNERIA 13 Sapendo che un comune atomo di magnesio contiene 12 protoni, 12 elettroni e 12 neutroni, quale delle seguenti combinazioni corrisponde al suo possibile isotopo? 14 a 13 protoni, 12 elettroni e 12 neutroni b 13 protoni, 12 elettroni e 13 neutroni c 12 protoni, 13 elettroni e 12 neutroni d 13 protoni, 13 elettroni e 12 neutroni e 12 protoni, 12 elettroni e 13 neutroni (Prova di ammissione CISIA 2007/2008) Perché per rigirare gli spaghetti in una pentola d acqua che bolle senza scottarsi le dita è meglio adoperare una forchetta di legno piuttosto che una metallica? a perché la conducibilità termica dei metalli è molto più grande di quella del legno b perché il calore specifico dei metalli è maggiore di quello del legno c perché la conducibilità elettrica dei metalli è maggiore di quella del legno d perché il legno si elettrizza meno dei metalli e perché il legno è più leggero dei metalli (Prova di ammissione CISIA 2007/2008) 11 Tra i seguenti orbitali, quale è occupato preferenzialmente da un elettrone? a 6s b 6p c 5d d 6p e 5s (Prova di ammissione 2011/2012) Altri test nel sito: XX Idee per il tuo futuro

21 DOVE SI STUDIA LA CHIMICA All Università potrai studiare la chimica in molti corsi di laurea. In alcuni corsi la chimica è la materia di studio principale, in altri è oggetto di esami di base, propedeutici o complementari. La chimica è la principale materia di studio dei seguenti corsi di laurea: Chimica: i corsi di chimica generale, inorganica, organica, analitica, chimica-fisica prevedono, oltre alla parte teorica, numerosi laboratori. Chimica industriale, Chimica dei materiali, Ingegneria chimica: vengono approfonditi gli aspetti applicativi della chimica come le scienze dei materiali, lo sviluppo dei processi chimici e la progettazione di impianti industriali. Farmacia e Chimica e Tecnologie farmaceutiche: gli esami di chimica sono volti a fornire una conoscenza delle caratteristiche e dei meccanismi di azione dei farmaci e dei loro principali metodi di sintesi. Per saperne di più www progettolauree scientifiche.eu Vi sono poi alcuni corsi di laurea in cui la chimica, pur non essendo la principale materia di studio, riveste un ruolo molto importante, per cui è previsto più di un esame. È il caso dei seguenti corsi di laurea: Scienze biologiche Scienze naturali Geologia Biotecnologie Scienze ambientali Tecnologie per la conservazione e il restauro Tecnologie agrarie Ingegneria ambientale In altri corsi di laurea è previsto un corso di chimica, che può essere più o meno propedeutico ad altri esami; ne sono un esempio: Fisica Astronomia Medicina e Chirurgia Medicina veterinaria Odontoiatria e Protesi dentaria Ingegneria (meccanica, civile, aerospaziale, elettronica, gestionale) Nei corsi di laurea dell area medica, negli anni successivi al primo, devono essere sostenuti anche esami di biochimica. Idee per il tuo futuro XXI

22 STUDY ABROAD Vorrei studiare in Europa. I cittadini dell Unione europea (UE) possono studiare, dalla scuola primaria al dottorato di ricerca, in uno dei paesi UE. Per facilitare questi scambi è stato creato Ploteus, il portale delle opportunità di apprendimento ( programmi di scambio, borse di studio, descrizioni dei sistemi di istruzione e apprendimento dei vari paesi europei, nonché indicazioni dei siti web degli istituti di istruzione superiore, i database dei corsi di formazione, le scuole... Attraverso Ploteus è possibile anche avere notizie pratiche, ad esempio su come raggiungere la località e dove alloggiare, sul costo della vita, le tasse, i servizi cui si può accedere. Per sapere se il diploma conseguito in Italia sia o meno riconosciuto nei diversi sistemi di istruzione esteri è utile visitare il sito che contiene una grande mole di informazioni sulle Università dei 55 paesi che aderiscono al network, oltre che i link ai siti per richiedere direttamente il riconoscimento del proprio titolo di studio e i dettagli sulle modalità, i tempi, i requisiti per fare domanda di iscrizione. Sul sito si trovano anche notizie sui diversi sistemi d istruzione europei e sulle opportunità di studio all estero, su prestiti e borse di studio, nonché su questioni pratiche collegate alla mobilità e all equipollenza. La rete ENIC (European Network of Information Centres) è nata proprio per fornire notizie e consigli sul riconoscimento di diplomi, titoli e altre qualifiche universitarie o professionali straniere. Vuoi studiare matematica a Oxford? scuola.zanichelli.it/ ideefuturo/ Ti interessano i programmi di scambio universitari? scuola.zanichelli.it/ ideefuturo/ La rete NARIC (National Academic Recognition Information Centres) mira a informare sulle opportunità e le procedure di riconoscimento dei titoli di studio all estero. Vorrei studiare negli Stati Uniti. Se la meta sono gli USA è bene conoscere la differenza tra colleges e universities: i primi offrono solo undergraduate degrees (equivalenti alla laurea triennale), corsi di studi della durata di 4 anni, mentre le universities anche graduate degrees (corsi di formazione dopo la laurea: master e PhD, o dottorato). Gli undergraduate degrees non sono dedicati a una materia: a seconda della sede presso cui si studia, questo diploma avrà più o meno prestigio. In base ai programmi di studio, al prestigio, ai costi si sceglie l Università che fa al caso nostro. Una volta scelta l Università che si desidera frequentare bisogna fare domanda, essere ammessi, e poi dichiarare la materia del major, l ambito disciplinare principale che lo studente sceglie. In ogni caso qualsiasi undergraduate degree prevede corsi obbligatori in più materie (sia letterarie sia scientifiche). Questa è una differenza significativa rispetto all Università italiana. Per gli Stati Uniti l iscrizione per gli studenti stranieri può essere fatta presentando domanda ai vari colleges all inizio dell ultimo anno di scuola superiore. Occorre presentare: le pagelle degli anni precedenti tradotte ufficialmente (ufficial translations of transcripts), i materiali e gli esami richiesti anche agli studenti americani (come i test SAT), i risultati del TOEFL (Test of English as a Foreign Language) o del IELTS (International English Language Test), e un intervista, che spesso può essere condotta nel paese di provenienza da rappresentanti dell Università a cui si fa domanda. L esame SAT di primo livello è un test nel quale il candidato deve rispondere a tre sezioni di domande (Mathematics, Critical Reading, Writing), ciascuna con un punteggio totale di 800, per un totale di 2400 punti dall intero esame. Punteggi di circa 700 in ciascuna parte dell esame sono ritenuti ottimi e attorno al 600 molto buoni. XXII Idee per il tuo futuro

23 VERSO IL LAVORO Vorresti trovare lavoro? Sul sito trovi tante informazioni utili per aiutarti nella tua ricerca: dai centri per l impiego ai siti e ai giornali di riferimento, dai contratti a come si sostiene un colloquio di lavoro. Quando si è alla ricerca di un lavoro, prima o poi arriva il momento di inviare (per posta ordinaria o per ) il proprio Curriculum Vitae (CV) e una lettera di accompagnamento alle aziende per le quali si desidera lavorare, sperando di essere chiamati per un colloquio. Il Curriculum Vitae è la carta di identità professionale del candidato e deve indicare l iter formativo, le conoscenze e le competenze di chi si propone per ottenere un impiego. Si comincia sempre dai dati anagrafici, per un inquadratura iniziale, e dai contatti (indirizzo, numero di telefono, cellulare, ...), per poi passare in rassegna le precedenti esperienze lavorative e le varie tappe della propria istruzione/formazione, dalla più recente alla più lontana nel tempo. Altre informazioni indispensabili riguardano la padronanza di una o più lingue straniere e le competenze tecniche; conviene anche mettere in rilievo le capacità relazionali e organizzative, se si posseggono. Per quanto riguarda altre informazioni personali, è meglio inserire solo quelle che possono essere apprezzate dalla specifica azienda cui è indirizzato il CV. Infine, non bisogna mai dimenticare di autorizzare il trattamento dei dati personali, facendo riferimento al d. lg. 196/2003. Un CV efficace sarà completo, chiaro e soprattutto breve (due pagine di solito sono sufficienti): bisogna tenere conto che chi lo legge è abituato a valutarne decine tutti i giorni e apprezzerà il fatto di trovare subito le informazioni che gli interessano. Meglio selezionare solo le aziende che più si avvicinano al proprio profilo professionale e scrivere per ciascuna una lettera di accompagnamento mirata. I portali che si occupano di selezione del personale solitamente danno la possibilità di compilare CV online, secondo modelli prestabiliti; oppure si può preparare da soli il CV e poi caricarlo sul sito su cui ci si vuole proporre. Scarica il CV Europass La lettera di accompagnamento (o cover letter) va preparata con molta attenzione perché serve a convincere il selezionatore a prendere in considerazione l offerta di lavoro e quindi a esaminare il CV. La forma deve essere curata e corretta, per dimostrare un buon livello di istruzione. La lettera di accompagnamento è una (o una lettera) dalla quale devono emergere in maniera sintetica (dieci righe al massimo) le motivazioni del candidato, le competenze, i titoli, le esperienze che rendono la persona adatta per quel posto di lavoro. Sintetici sì, ma non vaghi o generici: l impegno nello scrivere la lettera sta proprio nel risultare sinceri, con le idee chiare ma anche aperti a varie possibilità. La lettera deve far capire che si conosce, anche se dal di fuori, l azienda e che se ne comprendono le necessità. Per avere queste informazioni è necessario visitarne il sito internet ma anche, ad esempio, cercare e, se si può, sperimentare i prodotti di quell azienda. In questo modo sarà più facile mettersi dal punto di vista dell azienda stessa, capire quali competenze potrebbero essere utili e puntare su quelle. Le possibilità di essere valutati crescono se la busta che contiene lettera e CV, o l , è indirizzata al direttore del settore nel quale vorremmo lavorare e non genericamente all impresa o, ad esempio, all ufficio delle risorse umane. In questo caso bisogna fare accurati controlli per essere certi Idee per il tuo futuro XXIII

24 VERSO IL LAVORO di scrivere correttamente il nome, il titolo di studio, la posizione che ricopre la persona a cui indirizziamo la lettera ed essere sicuri che effettivamente lavori ancora lì. Una lettera di accompagnamento. Carla è diplomata in Servizi per l agricoltura e lo sviluppo rurale. Ha sfruttato un periodo di lavoro part-time in un call center per avere il tempo di cercare un corso di formazione che faccia al caso suo. Dopo ha frequentato un corso della Regione di 180 ore in Sicurezza alimentare. Nel frattempo visita i siti di varie aziende della zona in cui abita e ne individua alcune cui decide di inviare il CV. La ditta dove vorrebbe lavorare è La Mozzarella, che produce latte e derivati. Nel sito si insiste sulla qualità dei prodotti unita al rispetto dell ambiente. A chi vuole lavorare per La Mozzarella è richiesta personalità, grinta e condivisione dei valori dell azienda. Con una telefonata Carla a biancolatte@lamozzarella.it verifica che il responsabile della sicurezza alimentare è il dott. Biancolatte. Offerta di collaborazione Ecco la lettera di accompagnamento scritta da Egr. dott. Biancolatte, Carla. ho frequentato l Istituto professionale per i Servizi per l agricoltura e lo sviluppo rurale di A diplomandomi con 96/100. Di recente ho seguito un corso di specializzazione della Regione B in Sicurezza alimentare, che verteva sulle moderne tecniche di analisi degli alimenti. Il vostro nome, che conosco sin da piccola, per me è sinonimo di serietà e af dabilità e condivido l obiettivo di puntare sulla qualità e la sostenibilità della produzione e sul rispetto per l ambiente; mi è sempre piaciuta l idea di lavorare nell area della produzione e del controllo alimentare, e in particolare nella produzione dei latticini che apprezzo molto, pertanto vi chiedo gentilmente di informarmi riguardo alla vostra disponibilità. Le porgo i miei più cordiali saluti, Carla Bianchi XXIV Vuoi cercare lavoro in Italia o all estero? scuola.zanichelli.it/ ideefuturo/ Lo stage (tirocinio formativo o internship) è un esperienza professionale utile per chi si avvicina al mondo del lavoro per la prima volta, per accrescere le proprie competenze e arricchire il Curriculum Vitae, anche perché è difficile trovare un impiego senza avere precedenti esperienze. Lo stage non rientra nelle tipologie di lavoro subordinato poiché è obbligatoria per il tirocinante solo un assicurazione in caso di infortunio (e non lo stipendio). Per quantificare l utilità dello stage è stato creato il sistema dei crediti formativi, ossia un punteggio che il giovane studente guadagna nel corso del suo tirocinio e che può spendere ai fini formativi: di diploma, per gli studenti del quinto anno di scuola media superiore; di esame o di laurea, per gli universitari. Un esperienza di stage può anche arrivare a sostituire un esame universitario: è sufficiente certificare che l esperienza svolta durante lo stage va a integrare le conoscenze acquisite nell arco degli studi, completandole e arricchendole. Idee per il tuo futuro