Laboratorio di Chimica Generale ed Inorganica

Anno accademico 2012/2013

Obiettivi formativi del corso

Conoscenze: il Corso di Laboratorio di Chimica Generale ed Inorganica ha lo scopo di fornire i concetti di base e di illustrare le tecniche sperimentali fondamentali necessarie per lo studio della Chimica. In particolare, verrà dato risalto a due aspetti fondamentali della chimica di base: l'aspetto numerico/stechiometrico (calcoli fondamentali, utilizzo corretto di formule, utilizzo di programmi per il trattamento numerico del dato sperimentale) e l'aspetto pratico/sperimentale (partecipazione attiva alle esercitazioni di laboratorio, utilizzo delle attrezzature di base del laboratorio chimico).

Capacità di comprensione: durante il corso verrà curato e stimolato lo studio della chimica secondo tre approcci:

- Aspetto metodologico (utilizzo del materiale didattico, interazione col docente)

- Aspetto contenutistico (utilizzo del linguaggio corretto, capacità di acquisire e utilizzare un appropriato linguaggio tecnico e scientifico)

- Aspetto critico (capacità di valutazione critica del proprio apprendimento, interazione con gli altri studenti).

Risultati dell'apprendimento

Contenuti: Acquisizione dei contenuti teorici di base.Capacità di presentare i contenuti appresi con un approccio tecnico adeguato e pertinente al proprio campo di studi. Capacità di collegare fra loro contenuti e informazioni diversificate, trovando in maniera autonoma soluzioni a problemi di base proposti allo studente.

Metodologia: Capacità di utilizzo di materiale didattico (anche in dorma digitale e in rete) attraverso una valutazione critica del materiale stesso. Apprendimento nell'utilizzo delle tecniche di laboratorio di base, e capacità di descrivere sotto forma di relazioni la propria attività sperimentale, collegandola con i contenuti teorici.

Note

L'esame finale e' unico assieme all'esame del corso di Laboratorio di Chimica Generale ed Inorganica.

La frequenza alle esercitazioni di laboratorio e' obbligatoria per poter sostenere l'esame.

Si ricorda agli studenti che la frequenza alle lezioni sulla sicurezza (6 novembre) e alle lezioni di presentazione delle esercitazioni è obbligatoria per poter accedere alle attività di laboratorio.

Scadenza per l'iscrizione ai gruppi di laboratorio: 25 Ottobre.

Le indicazioni relative alle attivita' di laboratorio sono descritte nel relativo file (v. materiale didattico).

DATA DI CONSEGNA DEL QUADERNO DI LABORATORIO: Entro Lunedi' 21 Gennaio 2013.

Programma

Esercitazioni scritte:

Stechiometria: massa atomica, massa molecolare, mole, numero di Avogadro, equivalente.

Tipi di reazione, equazioni chimiche e loro bilanciamento. Rapporti ponderali e volumetrici fra le sostanze che partecipano ad una reazione. Determinazione di formula empirica e molecolare. Concetto di resa e di reagente limitante.

Stato gassoso: applicazioni dell'equazione di stato dei gas perfetti e dei gas reali.

Soluzioni: modi di esprimere le concentrazioni delle soluzioni. Calcolo delle concentrazioni.

Equilibrio chimico in fase gassosa: reazioni omogenee in fase gassosa. Costanti di equilibrio. Applicazione del principio di Le Chatelier. Calcolo delle costanti di equilibrio.

Equilibri in soluzione: dissociazione ionica, prodotto di solubilità e solubilità dei sali.

Equilibri acido base: soluzioni di acidi e di basi forti e deboli. Definizione e calcolo del pH. Idrolisi di sali. Soluzioni tampone.

Esercitazioni pratiche di laboratorio:

1. Reazioni chimiche – relazioni ponderali – dissoluzione, precipitazione, separazione di sostanze. Reazioni in soluzione acquosa - forma molecolare e forma ionica. Separazione di prodotti gassosi e formazione di precipitati. Sintesi dello ioduro di zinco dagli elementi (J. Chem. Educ., 72, 836 (1995); J. Chem. Educ., 80, 796,(2003))

2. Leggi dei gas – Equazione di stato dei gas ideali – Determinazione dello zero assoluto per V=0 – tensione di vapore – legge di Dalton (tratto da: A simple laboratory experiment for the determination of absolute zero (J. Chem. Educ., 78, 238 (2001))

3. Composizione delle soluzioni. Preparazione di soluzioni. Diluizione. Recipienti tarati. Equivalenza.

4. Saggi di reattività di composti inorganici.  Utilizzo di nozioni elementari di reattività di composti inorganici per l'identificazione di sostanze. Identificazione di composti incogniti attraverso saggi di reattività (adattatto da: An n-bottle lab exercise with no hazardous waste - J. Chem. Educ., 73, 849 (1996))

5. Sistemi acido/base in soluzione acquosa - pH - indicatori Costruzione della curva di titolazione acido forte/base forte (HCl/NaOH) e acido debole/base forte (CH₃COOH/NaOH) mediante pHmetro. Utilizzo degli intervalli di viraggio del rosso di metile e della fenolftaleina.

6. (a) Preparazione di un composto di coordinazione - cristallizzazione - decomposizione termica (b) Preparazione di un gel di silice con metodo sol-gel

Testi consigliati e bibliografia

P. Michelin Lausarot, G.A. Vaglio - Stechiometria per la Chimica Generale - Ed. Piccin

P. Giannoccaro, S. Doronzo - Elementi di Stechiometria (II Ed.) - EdiSES Ed.

M. Giomini, E. Balestrieri, M. Giustini - Fondamenti di Stechiometria - EdiSES Ed.