Idee per il tuo futuro. G. Valitutti M. Falasca A. Tifi A. Gentile Chimica. concetti e modelli. con Chemistry in English SCIENZE

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1 Idee per il tuo futuro G. Valitutti M. Falasca A. Tifi A. Gentile Chimica concetti e modelli con Chemistry in English SCIENZE

2 Copyright 2012 Zanichelli editore S.p.A., Bologna [9939] 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 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. Maggiori informazioni sul nostro sito: Realizzazione editoriale: Coordinamento redazionale: Martina Mugnai Redazione: Maria Chiara Montani, chiaracomunicazione, Parma Collaborazioni redazionali: Veronica Nigro, Daniele Regi Canali Segreteria di redazione: Deborah Lorenzini, Simona Vannini Progetto grafico e impaginazione: Studio Emme Grafica+ Ricerca iconografica: Maria Chiara Montani, Martina Mugnai Disegni: Roberta Marchetti, Roberto Marchetti, Thomas Trojer Indice analitico: Page, Bologna Contributi: Rilettura critica e revisione esercizi: Patrizia Amadio, Vittoria Stagni Rilettura dei testi: Simona Castellaro, Girolamo Aricò Risoluzione esercizi: Simona Castellaro, Elenora Squassoni, Niccolò Peruzzi, Piero Lo Nostro, Giovanni Battista Nicotra, Anna Pecchioli, Maria Grazia Vaghetti Sintesi in inglese: Roger Loughney Idee per il tuo futuro: Barbara Di Gennaro (redazione), Laura Mancuso (testi), Miguel Sal & C, Bologna (progetto grafico e impaginazione), Sara Colaone (disegni) Le fonti delle illustrazioni si trovano sul sito ebook.scuola.zanichelli.it/concettimodelli Copertina: Progetto grafico: Miguel Sal & C., Bologna Realizzazione: Roberto Marchetti Immagine di copertina: Fotonic/Shutterstock; Artwork Miguel Sal & C. Prima edizione: febbraio 2012 L impegno a mantenere invariato il contenuto di questo volume per un quinquennio (art. 5 legge n. 169/2008) è comunicato nel catalogo Zanichelli, disponibile anche online sul sito ai sensi del DM 41 dell 8 aprile 2009, All. 1/B. File per diversamente abili L editore mette a disposizione degli studenti non vedenti, ipovedenti, disabili motori o con disturbi specifici di apprendimento i file pdf in cui sono memorizzate le pagine di questo libro. Il formato del file permette l ingrandimento dei caratteri del testo e la lettura mediante software screen reader. Le informazioni su come ottenere i file sono sul sito Suggerimenti e segnalazione degli errori Realizzare un libro è un operazione complessa, che richiede numerosi controlli: sul testo, sulle immagini e sulle relazioni che si stabiliscono tra essi. L esperienza suggerisce che è praticamente impossibile pubblicare un libro privo di errori. Saremo quindi grati ai lettori che vorranno segnalarceli. Per segnalazioni o suggerimenti relativi a questo libro scrivere al seguente indirizzo: Le correzioni di eventuali errori presenti nel testo sono pubblicate nel sito Zanichelli editore S.p.A. opera con sistema qualità certificato CertiCarGraf n. 477 secondo la norma UNI EN ISO 9001:2008

3 G. Valitutti M. Falasca A. Tifi A. Gentile Chimica concetti e modelli con Chemistry in English SCIENZE

4 PARTE A MATERIA ED ENERGIA PARTE B 0 I fondamenti 1 La quantità chimica: la mole indice A Dalle misure alle proprietà della materia A1 Le cifre significative 2 A2 La materia e le sue caratteristiche 3 A3 I principali metodi di separazione 6 A4 Teoria cinetica e passaggi di stato 7 Esercizi 12 B Elementi, composti e atomi B1 Elementi e composti 14 B2 Le leggi ponderali 17 B3 Le formule chimiche 19 Esercizi 22 C Le leggi dei gas C1 I gas ideali e la teoria cinetico-molecolare 24 C2 La legge di Boyle o legge isoterma 25 C3 La legge di Charles o legge isobara 27 C4 La legge di Gay-Lussac o legge isocora 29 C5 La legge generale dei gas 31 Esercizi 32 Esercizi riassuntivi 33 1 La massa di atomi e molecole: cenni storici 34 2 Quanto pesano un atomo o una molecola? 36 3 La massa atomica e la massa molecolare 37 4 Contare per moli 39 5 Formule chimiche e composizione percentuale 44 6 Il volume molare e l equazione di stato dei gas ideali 47 The Concept of Mole 48 Summing-up 50 Esercizi 51 Review 57 RISORSE ONLINE Video Misura del volume di un oggetto La distillazione di una soluzione Temperatura e passaggi di stato La conservazione della massa La preparazione di un composto: la legge di Proust Animazione I passaggi di stato Le leggi dei gas Clip Modello molecolare dei passaggi di fase dell acqua Un modello per i gas Video e scheda di laboratorio Come varia il volume di un gas Vedere le molecole La dipendenza dal petrolio Sostanze naturali e artificiali Le impurezze chimiche intorno a noi Diffusione e arricchimento dell uranio Scheda storica John Dalton Lezione interattiva La mole Scheda storica Amedeo Avogadro Stanislao Cannizzaro Le polveri sottili CHIMICA - CONCETTI E MODELLI con Chemistry in English

5 IL MONDO DELL ATOMO 2 Le particelle dell atomo 3 La struttura dell atomo 4 Il sistema periodico 1 La natura elettrica della materia 58 2 La scoperta delle proprietà elettriche 59 3 Le particelle fondamentali dell atomo 60 4 La scoperta dell elettrone 61 5 L esperimento di Rutherford 62 Rutherford Experiment 63 6 Il numero atomico identifica gli elementi 64 7 Le trasformazioni del nucleo 68 8 I tipi di decadimento radioattivo e la legge del decadimento 70 9 Misura, effetti e applicazioni delle radiazioni L energia nucleare Fissione e fusione nucleare 77 Summing-up 79 Esercizi 80 Review La doppia natura della luce 86 2 La «luce» degli atomi 91 3 L atomo di Bohr 92 4 La doppia natura dell elettrone 95 5 L elettrone e la meccanica quantistica 96 6 L equazione d onda 98 7 Numeri quantici e orbitali 99 8 Dall orbitale alla forma dell atomo L atomo di idrogeno secondo la meccanica quantistica La configurazione degli atomi polielettronici 105 Streetlights 109 Summing-up 113 Esercizi 114 Review La classificazione degli elementi Il sistema periodico di Mendeleev La moderna tavola periodica Le proprietà periodiche degli elementi Metalli, non metalli e semimetalli 132 Summing-up 134 Esercizi 135 Review 137 Verso l università 138 indice Video Il comportamento delle sostanze in presenza di forze elettriche Animazione La legge di Coulomb Scheda storica Marie Sklodowska Curie Video Le sostanze che colorano alla fiamma Lezione interattiva L atomo La luce delle stelle Come riconoscere un elemento chimico Scheda storica Niels Bohr Animazione La tavola periodica Energia di ionizzazione e livelli energetici Scheda storica Dimitrij Ivanovič Mendeleev Linus Pauling What s in a Name? La tavola periodica interattiva Raccontare la chimica Gli elementi della vita CHIMICA - CONCETTI E MODELLI con Chemistry in English

6 PARTE C DAGLI ATOMI ALLE MOLECOLE indice 5 I legami chimici 1 L energia di legame I gas nobili e la regola dell ottetto Il legame covalente 142 Carbon, an Amazingly Allotropic Element Il legame covalente dativo Il legame covalente polare Il legame ionico Il legame metallico La tavola periodica e i legami tra gli elementi La forma delle molecole La teoria VSEPR 154 Summing-up 158 Esercizi 159 Review Le nuove teorie del legame 1 I limiti della teoria di Lewis Il legame chimico secondo la meccanica quantistica Le molecole biatomiche secondo la teoria del legame di valenza L ibridazione degli orbitali atomici La teoria degli orbitali molecolari e i suoi vantaggi 174 How Do We Know that Electrons Are not Paired? 176 Summing-up 177 Esercizi 178 Review Le forze intermolecolari e gli stati condensati della materia 1 Le forze intermolecolari Molecole polari e apolari Le forze dipolo-dipolo e le forze di London Il legame a idrogeno Legami a confronto La classificazione dei solidi La struttura dei solidi Le proprietà intensive dello stato liquido 198 How Do We Know What a Surface Looks Like 198 Summing-up 202 Esercizi 203 Review 206 RISORSE ONLINE Animazione Il legame covalente Il legame ionico e il legame metallico La conducibilità di un acquario La storia delle leghe metalliche La tavola periodica interattiva Scheda storica Gilbert Lewis Ronald Nyholm I colori della natura Due modelli matematici CHIMICA - CONCETTI E MODELLI con Chemistry in English

7 PARTE D LE SOSTANZE INTERAGISCONO 8 Classificazione e nomenclatura dei composti 1 I nomi delle sostanze Valenza e numero di ossidazione Leggere e scrivere le formule più semplici La classificazione dei composti inorganici Le proprietà dei composti binari La nomenclatura dei composti binari Le proprietà dei composti ternari La nomenclatura dei composti ternari 226 The Stock System 231 Summing-up 232 Esercizi 233 Review 238 Verso l università Le proprietà delle soluzioni 1 Perché le sostanze si sciolgono? Soluzioni acquose ed elettroliti La concentrazione delle soluzioni L effetto del soluto sul solvente: le proprietà colligative La tensione di vapore delle soluzioni: la legge di Raoult L innalzamento ebullioscopico e l abbassamento crioscopico Osmosi e pressione osmotica 260 The Scoop on Ice Cream La solubilità e le soluzioni sature Solubilità, temperatura e pressione Colloidi e sospensioni 267 Summing-up 269 Esercizi 270 Review Le reazioni chimiche 1 Le equazioni di reazione I calcoli stechiometrici Reagente limitante e reagente in eccesso La resa di reazione I vari tipi di reazione Le reazioni di sintesi Le reazioni di decomposizione Le reazioni di scambio o spostamento Le reazioni di doppio scambio 293 Boiler Scale and Harder Water 296 Summing-up 297 Esercizi 298 Review indice Dal nomenclator alla IUPAC Animazione Dissociazione ionica, dissoluzione molecolare e reazione di ionizzazione Dissoluzione e concentrazione di una soluzione Video La preparazione di una soluzione Il tasso alcolemico Scheda storica Jacobus Henricus van t Hoff Video con scheda di laboratorio Quando si ferma una reazione? Clip Combustione di un nastro di magnesio Raccolta dell idrogeno gassoso Reazione del potassio in acqua Precipitazione del bromuro di piombo Precipitazione dello ioduro di piombo Il bilanciamento di una reazione chimica CHIMICA - CONCETTI E MODELLI con Chemistry in English

8 PARTE D LE SOSTANZE INTERAGISCONO 11 L energia si trasferisce 12 La velocità di reazione 13 L equilibrio chimico indice 1 L «ABC» dei trasferimenti energetici Durante le reazioni varia l energia chimica del sistema Le funzioni di stato Il primo principio della termodinamica Le reazioni di combustione Il calore di reazione e l entalpia L entalpia di reazione Trasformazioni spontanee e non spontanee L entropia e il secondo principio della termodinamica L energia libera: il motore delle reazioni chimiche 330 Alternative Fuels 332 Summing-up 334 Esercizi 335 Review Che cos è la velocità di reazione L equazione cinetica Gli altri fattori che influiscono sulla velocità di reazione La teoria degli urti L energia di attivazione Il meccanismo di reazione 353 Protecting the Ozone Layer 355 Summing-up 356 Esercizi 357 Review L equilibrio dinamico L equilibrio chimico: anche i prodotti reagiscono La costante di equilibrio Il quoziente di reazione La costante di equilibrio e la temperatura La termodinamica dell equilibrio Il principio di Le Châtelier Equilibri eterogenei ed equilibrio di solubilità 376 Summing-up 380 Esercizi 381 Review 385 Verso l università 386 RISORSE ONLINE Video Le reazioni esotermiche ed endotermiche Animazione Equilibrio termico ed energia termica Anidride carbonica e riscaldamento globale Video con scheda di laboratorio Clock reactions: reazioni a tempo La catalisi nell industria Scheda storica Svante August Arrhenius Animazione Lo stato di equilibrio Le reazioni oscillanti Exchange of Oxygen and Carbon Dioxide in the Blood CHIMICA - CONCETTI E MODELLI con Chemistry in English

9 PARTE E CARICHE IN MOVIMENTO 14 Acidi e basi si scambiano protoni 15 Le reazioni di ossido-riduzione 16 L elettrochimica 1 Le teorie sugli acidi e sulle basi La ionizzazione dell acqua La forza degli acidi e delle basi Come calcolare il ph di soluzioni acide e basiche Come misurare il ph La neutralizzazione: una reazione tra acidi e basi La titolazione acido-base L idrolisi: anche i sali cambiano il ph dell acqua Le soluzioni tampone 410 Swimming Pools, Aquariums and Flowers 413 Summing-up 414 Esercizi 415 Review L importanza delle reazioni di ossido-riduzione 422 Sensitive Sunglasses Ossidazione e riduzione: che cosa sono e come si riconoscono Reazioni redox molto particolari Come si bilanciano le reazioni redox Equivalenti e normalità nelle reazioni redox 433 Summing-up 435 Esercizi 436 Review La chimica dell elettricità Reazioni redox spontanee e non spontanee Le pile La scala dei potenziali standard di riduzione Spontaneità delle reazioni redox L equazione di Nernst La corrosione L elettrolisi e la cella elettrolitica Le leggi di Faraday 461 Frontiers of Chemistry: Fuel Cells 462 Summing-up 465 Esercizi 466 Review 470 Verso l università 471 indice Video Il riconoscimento di acidi e basi La titolazione acido-base Video con scheda di laboratorio Estraiamo un indicatore dal cavolo rosso! Clip L indicatore universale di ph Video Le reazioni di ossido-riduzione Video con scheda di laboratorio Dimmi di che colore sei e ti dirò in che ambiente stai Videolezioni Bilanciare le redox (4 filmati) La ruggine sulla Torre Eiffel Video con scheda di laboratorio Facciamo l energia Le pile in commercio Le auto elettriche Scheda storica Michael Faraday CHIMICA - CONCETTI E MODELLI con Chemistry in English

10 PARTE F LA CHIMICA DELLA VITA 17 Dal carbonio agli idrocarburi 18 Dai gruppi funzionali ai polimeri 19 Le basi della biochimica indice 1 I composti organici Gli idrocarburi saturi: alcani e cicloalcani L isomeria La nomenclatura degli idrocarburi saturi Proprietà fisiche e chimiche degli idrocarburi saturi Gli idrocarburi insaturi: alcheni e alchini 489 Space Boat Could See Sea Near Saturn 500 Summing-up 501 Esercizi 502 Review I gruppi funzionali Gli alogenoderivati Alcoli, fenoli ed eteri Le reazioni di alcoli e fenoli Aldeidi e chetoni Gli acidi carbossilici e i loro derivati Esteri e saponi Le ammine Composti eterociclici I polimeri di sintesi 531 Can you Smell that? 534 Summing-up 535 Esercizi 536 Review Le biomolecole I carboidrati I lipidi Gli amminoacidi, i peptidi e le proteine La struttura delle proteine e la loro attività biologica Gli enzimi: i catalizzatori biologici La chimica degli acidi nucleici 559 Summing-up 564 Esercizi 565 Review 566 Verso l università 567 RISORSE ONLINE Isomeria in farmacia Video con scheda di laboratorio Il nylon in provetta La fermentazione alcolica Alcoli e fenoli di particolare interesse Scheda storica Giulio Natta Video con scheda di laboratorio Che cosa c è nel piatto? Applicazioni delle biotecnologie The Taste of Umami CHIMICA - CONCETTI E MODELLI con Chemistry in English

11 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 CHIMICA - CONCETTI E MODELLI con Chemistry in English IX

12 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. X Idee e per il tuo futuro ur CHIMICA - CONCETTI E MODELLI con Chemistry in English

13 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 CHIMICA - CONCETTI E MODELLI con Chemistry in English XI

14 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: XII Idee per il tuo futuro CHIMICA - CONCETTI E MODELLI con Chemistry in English

15 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 CHIMICA - CONCETTI E MODELLI con Chemistry in English XIII

16 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 (www.europa.eu/ploteus): 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. XIV Idee per il tuo futuro CHIMICA - CONCETTI E MODELLI con Chemistry in English

17 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 CHIMICA - CONCETTI E MODELLI con Chemistry in English XV

18 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 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 XVI 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 CHIMICA - CONCETTI E MODELLI con Chemistry in English

19 Dalla mole alla nomenclatura CHIMICA - CONCETTI E MODELLI - Vol.1 con Chemistry in English

20 0 I fondamenti A Dalle misure alle proprietà della materia B Elementi, composti e atomi C Le leggi dei gas ml A significant figures figura A.1 Le cifre certe di questa misura (16,8) sono la prima (1) e la seconda (6). Dalle misure alle proprietà della materia A1 LE CIFRE SIGNIFICATIVE Il modo più semplice per indicare l incertezza di una misura è utilizzare le cifre significative. Si definiscono cifre significative tutte le cifre certe di una misurazione più la prima cifra incerta. Per esempio, il volume di liquido contenuto nel cilindro della figura A.1 corrisponde a 16,8 ml; questa misura ha tre cifre significative, di cui le prime due sono certe (cioè 1 e 6) mentre l ultima (8) è incerta perché soltanto stimata da chi effettua la lettura. Se, per indicare l incertezza di una misura, si segue questo metodo è bene ricordare le seguenti regole, di cui si evidenzia l applicazione nella tabella A.1: 1. tutti i numeri diversi da zero si considerano cifre significative; 2. gli zeri che precedono, a sinistra, la prima cifra diversa da zero non sono significativi; 3. gli zeri terminali, a destra di una cifra decimale diversa da zero, sono cifre significative (0,0300, per esempio, ha 3 cifre significative); 2 CHIMICA - CONCETTI E MODELLI - Vol.1 con Chemistry in English

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