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1 Corso di Laurea: Scienze e Tecnologie Alimentari Corso Integrato: Chimica Modulo: Chimica Generale (6 CFU) (4,5 CFU Lezioni + 1,5 CFU Esercitazioni) Docente Prof.Maria D.R. Pizzigallo pizzigal@agr.uniba.it - Tel Obiettivi Formativi Il modulo di Chimica Generale si propone di portare lo studente ad una adeguata conoscenza delle caratteristiche degli elementi e delle molecole e delle principali leggi chimiche e chimico-fisiche che governano i processi di trasformazione della materia. Competenze acquisibili Conoscenze di base indispensabili per comprendere i contenuti di corsi fondamentali degli anni successivi Argomenti N. CFU Lezioni Numero di ore Esercitazioni La teoria atomica. La struttura dell atomo. Massa e carica dell elettrone. Modello di Bohr e teoria quantistica. Natura ondulatoria degli elettroni. Numeri quantici e orbitali atomici. Principio di Pauli e di Hund. Configurazione elettronica degli atomi. Orbitali atomici. La tavola periodica. Proprietà periodiche degli elementi. Affinità elettronica ed energia di ionizzazione. Massa atomica e molecolare. Numero di Avogadro e concetto di mole. Il legame chimico. Definizione di legame chimico: forze leganti, energia di legame. Classificazione dei legami chimici: legami ionici, legami covalenti elettronegatività e polarità di legame; legami di coordinazione e legami metallici. Legami intramolecolari: forze di Van der Waals, legami elettrostatici ed a idrogeno. Teoria del legame di valenza. Geometria molecolare, formula di risonanza ed ibridizzazione. Orbitali molecolari. Legami multipli. Teoria dell orbitale molecolare. Configurazione elettronica di molecole semplici. Stechiometria. Nomenclatura delle sostanze inorganiche. Determinazione di pesi atomici e formule molecolari. Il concetto di mole e di equivalente chimico. Le reazioni chimiche e i coefficienti stechiometrici. Numero di ossidazione e bilancio delle reazioni redox Stato gassoso, stato solido, stato liquido e soluzioni Leggi e proprietà dei gas ideali. Equazione di stato dei gas ideali. Miscele di gas e pressioni parziali. Teoria cinetica dei gas. Sostanze cristalline ed amorfe. Isomorfismo e polimorfismo. Tipi di solidi cristallini: ionici, covalenti, metallici, molecolari. Equilibri di fase e tensione di vapore. Passaggi di

2 stato e diagrammi di stato. Equilibri di fase e tensione di vapore. Passaggi di stato e diagrammi di stato. Diagramma di stato dell acqua. Termodinamica chimica. Sistemi, stati e funzioni di stato. Lavoro e calore. Termochimica. Energia interna ed entalpia. L entropia ed il 2 0 principio della termodinamica. L energia libera e spontaneità di una reazione. Reazione esoergoniche ed endoergoniche. Soluzioni, equilibri ionici in soluzione acquosa. Le soluzioni: concentrazione percentuale, frazione molare, molalità, normalità, ppm. Solubilità. Legge di Raoult. Distillazione. Proprietà colligative delle soluzioni. Colloidi o dispersioni colloidali. La ionizzazione dell acqua. Prodotto ionico dell acqua. ph. Acidi e basi secondo Arrhenius, Bronsted e Lewis. Costanti di dissociazione degli acidi e delle basi. Acidi poliprotici equilibri a più stadi. Anfoliti. Calcolo del ph delle soluzioni acquose diluite. Idrolisi e grado di idrolisi. Soluzioni tampone. Titolazioni acido-base e indicatori. Sali poco solubili: prodotto di solubilità ed effetto dello ione a comune. Elettrochimica. Conduzione elettrolitica. Elettrolisi e leggi di Faraday. Potenziali elettrodici. Celle galvaniche. Equazione di Nernst. Elettrodi di riferimento e di misura. phmetro. Pila Daniel. Pila a concentrazione. Cinetica chimica. Velocità di reazione, legge cinetica, ordine di reazione e molecolarità. Reazioni di ordine 0, I e II. Meccanismi di reazione. Relazione tra costanti cinetiche e costanti di equilibrio. Effetto della temperatura. Legge di Arrenius, energia di attivazione e catalisi Totale

3 Esame L esame consiste in una prova orale sugli argomenti sviluppati durante le ore di lezione ed esercitazione su tutti gli argomenti svolti nel programma del corso. Materiale di studio Appunti dalle lezioni e materiale didattico distribuito durante il corso. A.M. Manotti Lanfredi e A. Tiripicchio Fondamenti di Chimica, Ambrosiana, Milano Lausarot, Vaglio, Stechiometria per la Chimica Generale, Piccin, Bologna. Materiale bibliografico di approfondimento W.L. Masterton e Hurley Chimica Principi e Reazioni, Piccin, Bologna Bertini-Mani,Stechiometria un avvio allo studio della chimica, Ambrosiana, Milano Orario di ricevimento martedì e giovedì dalle alle Tutti i pomeriggi su appuntamento Ausili didattici Gli argomenti del corso saranno trattati con l ausilio di presentazioni in Power Point. Per gli studenti stranieri P.W. Atkins, General Chemistry, United State By Scientific American Book. K.W. Whitten et al. General Chemistry, seventh edition, Brooks/Cole Inc.

4 Bachelor Programme: Food Science and Technology Integrated Course: Chemistry (9CFU) Module: General Chemistry (6 CFU) (4 CFU Lectures + 2 CFU Laboratory or field classes) Professor Prof. Maria D.R. Pizzigallo pizzigal@agr.uniba.it - Tel Educational Goals The module of Chemistry aims to provide students with the basic knowledge of atoms and molecules structure and of chemical and physico-chemical laws ruling transformation processes of materials. Acquirable skills Basic knowledge required for understanding contents of following courses. Programme (1 ECTS of Lecture = 8 hours; 1 ECTS of Laboratory and field classes = 14 hours) Topic/Subject N. ECTS Lecture Number of hours Lab & field cl. General atomic architecture. Electronic structure of atoms. Atomic models: Bohrn and wave-mechanical models. Orbital symbolism. Periodic table and periodic properties. Atomic sizes. Ionization energy, electron affinity and electronegativity. Atomic weight and related quantities. Formula and molecular weight. Avogadro number and mole concept. Chemical bonding: electrovalent, covalent and donoracceptor covalent bonding. Lewis, VB and MO theory. Hybridization. Molecular orbitals. The structure of molecules. Dipole bonding and van der Waals Forces. Hydrogen bond. Chemical formulas and equations. Stoichiometry. Weight relations in chemical equations. Oxidation-Reduction reactions. Gases, solids, liquids and solutions. Properties. Ideal gases and related equations. Kinetic theory. Partial pressures of gases. Structural concepts in solids. Types of solids: crystalline and amorphous solids. Vaporization of a liquid equilibrium diagram. Change of states for water. Thermodynamic: state functions and form of energy and their equivalence. Thermochemistry. The concept of equilibria and LeChatelier principle. The driving force in chemical reactions. Thermodynamics and chemical changes. Nature of solutions and determination of concentration. Colligative properties of solutions. Ionic equilibria: solution of ions. Acids and bases following Arrhenius, Bronsted e Lewis definitions. Weak acids and bases, ionisation of water. ph and poh. Indicators. Hydrolysis and neutralization. Solubility and slightly soluble salts

5 Electrochemistry: Galvanic cells and electrolysis. Faraday s laws. Oxidation-reduction potentials. Nernst s equation. phmeter. Chemical kinetics: factor affecting the reaction rate. Kinetic order and reaction mechanism. Arrenius equation. Activation energy and catalysis Total

6 Exam As an example: The exam consists of an oral test with questions related to the programme. Support materials Notes of the lectures distributed during the course. A.M. Manotti Lanfredi e A. Tiripicchio Fondamenti di Chimica, Ambrosiana, Milano Lausarot, Vaglio, Stechiometria per la Chimica Generale, Piccin, Bologna. Additional readings W.L. Masterton e Hurley Chimica Principi e Reazioni, Piccin, Bologna Bertini-Mani,Stechiometria un avvio allo studio della chimica, Ambrosiana, Milano Visiting hours Official visiting hours. Thursday and Wednesday from16.00 to18.30 Teaching procedures Lectures will be presented through PC assisted tools (Powerpoint). For foreign students (LLP-Erasmus, Tempus, ecc.) text books in english language are: P.W. Atkins, General Chemistry, United State By Scientific American Book. K.W. Whitten et al. General Chemistry, seventh edition, Brooks/Cole Inc.