ISTITUTO TECNICO PER ATTIVITA' SOCIALI "C.Gambacorti" - sez. Associata I.I.S. 'E. Santoni' indirizzo BIOLOGICO

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1 ISTITUTO TECNICO PER ATTIVITA' SOCIALI "C.Gambacorti" - sez. Associata I.I.S. 'E. Santoni' indirizzo BIOLOGICO programmazione iniziale corso di CHIMICA ORGANICA E ANALITICA classe 4 F e 4 G - a.s Insegnanti: Simonelli (4 F), Robino (4 G), Ghezzi (ITP 4 F e 4 G) Libro di testo: Bagatti, Corradi, Desco: "Chimica" 2 Ed. - Zanichelli modulo 1: L'ANALISI CHIMICA QUALITATIVA DALLE TRASFORMAZIONI CHIMICHE ALL'ANALISI CHIMICA Obiettivi del processo analitico: ricerca qualitativa e quantitativa. Richiami sul concetto di trasformazione chimica. Reazioni chimiche e bilanciamento. Reazioni acido-base, ossido-riduzioni, precipitazioni. Saper riconoscere i principali tipi di trasformazioni chimiche e descriverle con linguaggio specifico. Saper bilanciare semplici reazioni chimiche LE SOLUZIONI L'acqua: caratteristiche chimico-fisiche. Le soluzioni. La concentrazione (percentuale, molarità, cenni sulla normalità). Solubilizzazione e dissociazione. LAB: preparazione soluzioni a concentrazione assegnata Conoscere le principali caratteristiche dell'acqua. Conoscere i concetti di soluzione, solubilità, saturazione. Saper calcolare la concentrazione (g/l, %, M) di una soluzione. Saper preparare una soluzione a concentrazione (g/l, %, M) assegnata Saper descrivere cosa accade durante il processo di solubilizzazione (con riferimento a composti ionici e non) del docente sul calcolo RICONOSCIMENTO DI ANIONI E CATIONI La logica dell'analisi chimica qualitativa. Analisi dei cationi Analisi degli anioni LAB: Analisi qualitativa secondo la sistematica dei gruppi analitici I e III. LAB: Ricerca di alcuni ioni sul campione iniziale (acetato, carbonato, ammonio) e sulla soluzione alcalina (cloruro, solfato, nitrato). Comprendere la logica del procedimento analitico Conoscere e saper descrivere la sequenza logica di operazioni per la ricerca sistematica dei cationi. Conoscere e saper descrivere le reazioni impiegate per la ricerca qualitativa di anioni e cationi. Saper determinare i cationi (I e III gruppo) presenti in un miscuglio assegnato Saper determinare la presenza di ioni (acetato, carbonato, ammonio) sul campione iniziale Saper determinare la presenza di alcuni anioni (cloruro, solfato, nitrato) sulla soluzione alcalina Saper relazionare correttamente i risultati delle analisi svolte (LAB: da settembre a novembre)

2 modulo 2: L'ANALISI CHIMICA QUANTITATIVA RICHIAMI SULLA MISURA E SUL CALCOLO CHIMICO Unità di misura e S.I. Incertezza delle misure, errore assoluto e relativo. Sensibilità di uno strumento Precisione e accuratezza Cifre significative Calcoli stechiometrici Saper utilizzare propriamente le unità di misura relative a masse e volumi Conoscere i concetti di precisione, accuratezza e sensibilità, errore assoluto e relativo. Saper rappresentare le misure con il numero corretto di cifre significative Saper effettuare calcoli stechiometrici sulle quantità in gioco nelle trasformazioni chimiche (reagenti necessari, quantità dei prodotti,...) Saper calcolare la percentuale di un elemento in un composto, nota la formula L'EQUILIBRIO Equilibrio fisico e chimico. Reazioni reversibili e stato di equilibrio; equilibrio dinamico. Costante di equilibrio. Fattori che influenzano l'equilibrio chimico LAB: esempi di equilibrio e fattori che lo influenzano equilibrio chimico e saperlo descrivere con riferimento alle velocità di reazione. Saper scrivere l'espressione della costante di equilibrio per un processo assegnato. Saper prevedere come la modifica di un fattore influenzerà un equilibrio chimico dato. EQUILIBRI DI PRECIPITAZIONE Costante di equilibrio e prodotto di solubilità. Relazione tra solubilità e prodotto di solubilità. Fattori che influenzano l'equilibrio di precipitazione. LAB: Analisi quantitativa gravimetrica: determinazione del ferro. Saper applicare l'espressione della costante di equilibrio per un processo di solubilizzazione. prodotto di solubilità Saper ricavare la solubilità utilizzando il prodotto di solubilità. Saper calcolare le condizioni necessarie per limitare ad un certo valore la concentrazione di uno ione in un processo di precipitazione Saper determinare quantitativamente uno ione per precipitazione. Saper relazionare correttamente sulla metodologia gravimetrica utilizzata e sui calcoli svolti. U.D. 4: EQUILIBRI ACIDO- BASE Teorie dei sistemi acidobase. Forza degli acidi e delle basi. La dissociazione dell'acqua e il concetto di ph. Equilibri di idrolisi. Soluzioni tampone. Calcolo del ph Saper utilizzare le teorie di Arrhenius e Bronsted-Lowry per descrivere fenomeni acido-base Conoscere il fenomeno della dissociazione ionica dell'acqua. Saper applicare l'espressione della costante di equilibrio per un processo acido base. Conoscere i concetti di Ka, Kb e Kw. del ph)

3 LAB: Variazione del ph in reazioni acido base ph e saper calcolare il ph di soluzioni di acidi o basi forti e deboli Conoscere il significato di equilibrio di idrolisi e saperlo utilizzare nel calcolo del ph. soluzione tampone e saperne calcolare il ph. Saper descrivere il principio di funzionamento di un indicatore acido-base. modulo 3: ANALISI VOLUMETRICHE ANALISI VOLUMETRICHE Titolazioni e punto di equivalenza. Calcoli nell'analisi volumetrica. Preparazione di soluzioni standard. Standardizzazione di soluzioni. punto di equivalenza Saper calcolare concentrazioni e quantità (in grammi e in moli) di sostanze presenti una volta noto il punto di equivalenza Saper preparare soluzioni standardizzate Saper stimare l'accuratezza di una analisi volumetrica. TITOLAZIONI ACIDO- BASE Curva di titolazione e concetto di titolazione. Titolazioni di acidi forti e basi forti. Titolazioni di acidi deboli e basi deboli. standardizzazione con sostanza madre, soluzione a titolo noto e diluizione esatta di acido cloridrico e idrossido di sodio. LAB: Determinazione di acidi e basi sia forti che deboli. basa l'acidimetria Saper descrivere i problemi legati alla forza degli acidi e basi in gioco acidimetriche corrette. dei TITOLAZIONI COMPLESSOMETRICHE Reazioni di complessazione; leganti e coordinatori. Equilibri di complessazione e costante di stabilità. L'EDTA. standardizzazione di una soluzione di E.D.T.A. sale sodico con sostanza madre. LAB: Determinazione Ca ++ e Mg ++ LAB: Determinazione durezza totale, permanente, temporanea di un'acqua. basa la complessometria Conoscere le proprietà del complessate E.D.T.A. complessometriche corrette.

4 U.D. 4: OSSIDIMETRIA Reazioni e costanti di equilibrio redox Permanganometria standardizzazione di una soluzione di KMnO 4 con sostanza madre, con soluzione a titolo noto e per diluizione esatta. LAB: Determinazione di ossalato di sodio e acido ossalico. LAB: Determinazione del titolo dell'acqua ossigenata commerciale. basa la ossidimetria Conoscere le proprietà del permanganato permanganometriche corrette. dei

5 modulo 4: LA CHIMICA ORGANICA IL CARBONIO E I SUOI COMPOSTI La chimica organica (storia, obiettivi,...). L'atomo di carbonio e legame chimico. Classificazione dei composti organici. Fonti dei composti organici. L'isomeria e le formule di struttura. Saper descrivere le principali fonti di carbonio Conoscere il comportamento di carbonio, ossigeno, idrogeno e azoto rispetto ai legami chimici Saper prevedere la geometria intorno ad un atomo di carbonio in funzione dei suoi legami con altri atomi. GLI IDROCARBURI Gli idrocarburi (classificazione, fonti,...). Alcani e cicloalcani. Il sistema di nomenclatura dei composti organici. Reazioni degli alcani. Alcheni e alchini. Isomeria geometrica (cis-trans). Reazioni di alcheni e alchini Idrocarburi aromatici (benzene e derivati) e loro reattività. LAB: Riconoscimento nei composti organici del doppio legame Saper riconoscere il tipo di idrocarburo dalla formula di struttura. isomeria. Saper attribuire il nome corretto ad un idrocarburo data la formula di struttura, e viceversa. Saper descrivere reazioni di sostituzione e addizione ad idrocarburi. Conoscere caratteristiche, preparazione e utilizzo degli idrocarburi più comuni. STEREOISOMERI A Chiralità ed enantiomeri. Luce polarizzata ed attività ottica Proprietà degli enantiomeri. Composti con più di un carbonio chirale. Risoluzione delle miscele racemiche. LAB: Uso del polarimetro. enantiomero. Saper individuare atomi di carbonio asimmetrici. Conoscere il collegamento tra l'asimmetria e gli effetti su una luce polarizzata. Saper descrivere i possibili sistemi per separare i componenti di miscele racemiche. scheda p.524 U.D. 4: I GRUPPI FUNZIONALI NELLA CHIMICA ORGANICA ** Ad eventuale integrazione di quanto svolto nel corso di biochimica Alcoli e fenoli Reazioni degli alcoli Eteri Aldeidi e chetoni (e reattività) Acidi carbossilici Composti organici azotati (ammine e ammidi) I polimeri ** Biomolecole (carboidrati, lipidi, amminoacidi e proteine). LAB: Riconoscimento dei principali gruppi funzionali: aldeidi, chetoni, alcoli. LAB: Esterificazioni e ossidazione di alcoli. LAB: Saponificazione di un grasso. LAB: Determinazione dell'acido acetil salicilico nell'aspirina. LAB: Cristallizzazione e derminazione del punto di fusione. Analisi bromatologiche su alcuni alimenti: olio di oliva (acidità), latte vaccino (acidità), aceto bianco (acidità). Saper riconoscere i composti organici studiati in base ai gruppi funzionali presenti. Saper attribuire il nome corretto data la formula di struttura, e viceversa. Conoscere le principali proprietà dei composti organici studiati. Saper descrivere le principali reazioni tipiche dei composti studiati. Conoscere caratteristiche, preparazione e utilizzo per alcuni dei composti più comuni. Saper effettuare una reazione organica, relazionando correttamente sui procedimenti svolti.

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