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a Ciclo Unico
Scuola di Agraria e Medicina Veterinaria
SCIENZE E TECNOLOGIE ALIMENTARI
Insegnamento
CHIMICA GENERALE E INORGANICA CON ELEMENTI DI CHIMICA FISICA
AGN1029222, A.A. 2018/19

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2018/19

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
SCIENZE E TECNOLOGIE ALIMENTARI (Ord. 2017)
AG0057, ordinamento 2017/18, A.A. 2018/19
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Crediti formativi 8.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese FUNDAMENTAL PRINCIPLES OF CHEMISTRY
Sito della struttura didattica http://www.agrariamedicinaveterinaria.unipd.it/
Dipartimento di riferimento Dipartimento Agronomia Animali Alimenti Risorse Naturali e Ambiente (DAFNAE)
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede LEGNARO (PD)
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile SAVERIO SANTI CHIM/02
Altri docenti MARCO BORTOLUS CHIM/02

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
BASE Discipline chimiche CHIM/02 8.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso I Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
Turni
LABORATORIO 1.0 8 17.0 4
LEZIONE 7.0 56 119.0 Nessun turno

Calendario
Inizio attività didattiche 01/10/2018
Fine attività didattiche 18/01/2019

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
8 Commissione a.a. 2018/19 01/12/2018 30/11/2019 SANTI SAVERIO (Presidente)
BORTOLUS MARCO (Membro Effettivo)
BARBON ANTONIO (Supplente)
7 Commissione a.a. 2017/18 01/12/2017 30/11/2018 SANTI SAVERIO (Presidente)
BORTOLUS MARCO (Membro Effettivo)
BARBON ANTONIO (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Nessuno
Conoscenze e abilita' da acquisire: Lo studente acquisisce le conoscenze dei principi base della Chimica, dell’Elettrochimica, della Termodinamica di equilibrio e della Cinetica Chimica, nonché i primi rudimenti della pratica in un Laboratorio Chimico.

Le lezioni d'aula permetteranno di acquisire le seguenti conoscenze e abilità:
1. conoscere la struttura dell'atomo e la sua configurazione elettronica;
2. essere in grado di leggere la Tavola Periodica degli Elementi e prevedere le principali proprietà chimiche degli atomi;
3. essere in grado di ricavare la nomenclatura di un composto sulla base della sua struttura chimica (e viceversa);
4. essere in grado di bilanciare una reazione chimica semplice di ossidoriduzione;
5. conoscere i Principi della Termodinamica ed essere in grado di applicarli per calcolare il rendimento ideale delle macchine termiche e frigorifere e delle pompe di calore;
6. conoscere le proprietà colligative delle soluzioni (innalzamento ebullioscopico, abbassamento crioscopico e osmosi);
7. essere in grado di ricavare il bilancio termico (variazione di Energia Interna ed Entalpia) di una reazione sulla base del Primo Principio della Termodinamica;
8. essere in grado di prevedere la costante di equilibrio di una reazione in condizioni standard e al variare di T, P e composizione;
9. essere in grado di calcolare il pH di soluzioni di acidi e basi forti e deboli, e dei loro sali;
10. essere in grado di calcolare il pH di soluzioni tampone a varie concentrazioni di un acido e della sua base coniugata (e viceversa);
11. essere in grado di ricavare la solubilità e il prodotto di solubilità di un sale poco solubile, anche in presenza di uno ione comune o al variare del pH;
12. essere in grado di calcolare la forza elettromotrice di una pila in funzione della composizione della coppia redox.

L'attività pratica di laboratorio permetterà di acquisire le seguenti conoscenze e abilità:
1. essere in grado di preparare una soluzione a titolo noto;
2. essere un grado di titolare una base forte con un acido forte e un un acido debole con una base forte;
3. essere in grado di di determinare il contenuto di vitamina C in una soluzione incognita;
4. essere in grado di determinare il contenuto di vitamina C in succhi e polpa di frutta e ortaggi;
5. essere in grado di determinare il contenuto di acido acetico in un aceto bianco.
6. essere in grado di redigere una relazione dei risultati sperimentali.
Modalita' di esame: Le conoscenze e le abilità acquisite saranno verificate con una prova d'esame suddivisa in tre parti:
1. una prova pratica in laboratorio: determinazione della vitamina C in una soluzione incognita;
2. un esame scritto che prevede 9 domande di carattere teorico (unità di misura, composizione della materia, struttura dell'atomo, configurazione elettronica, nomenclatura e 11 esercizi (leggi dei gas, stechiometria, termodinamica, pH e pile);
3. un esame orale che prevede una discussione della prova scritta e delle relazioni di laboratorio, domande sulla nomenclatura e sugli argomenti non svolti correttamente nel test.
Criteri di valutazione: La verifica delle conoscenze e delle abilità acquisite si baserà sui seguenti criteri:
1. comprensione degli argomenti svolti a lezione;
2. capacità di risolvere esercizi di calcolo chimico;
3. capacità di eseguire in laboratorio semplici esperimenti di base
4. capacità di redigere relazioni chiare e concise.
Contenuti: 1° CFU
La composizione della materia.
Gli atomi. Le molecole. La teoria atomica e molecolare: la struttura elettronica degli atomi. L’atomo d’idrogeno. Gli atomi a più elettroni.
Gli orbitali atomici e molecolari. Le energie degli orbitali. Il principio di riempimento e il Sistema Periodico degli elementi.
Il legame chimico.
Legame covalente e ionico. Le interazioni di van der Waals e il legame idrogeno. Il legame metallico.
2° CFU:
Lo stato di aggregazione della materia.
Lo stato solido e liquido della materia. Lo stato gassoso. I gas ideali e le miscele. La legge di Dalton. La legge di Boyle. La legge di Charles e Gay-Lussac. La legge di Avogadro. L’equazione di stato dei gas ideali. I gas reali e l’equazione di stato di van der Waals.
Stechiometria
Formule chimiche, stato di ossidazione, reazioni chimiche.
3° CFU
Concetti fondamentali della Termodinamica.
Energia, sistema, ambiente e universo; proprietà intensive e estensive; funzioni di stato; Energia Interna; calore e lavoro; capacità termica. L’esperimento di Joule: (calore = lavoro). Principio Zero della Termodinamica. il Primo Principio della Termodinamica e la funzione Entalpia. Applicazione del Primo Principio all’espansione dei gas.
4° CFU
Il Secondo Principio della Termodinamica: l’Entropia: definizione statistica e termodinamica. Macchine termiche e rendimento. Ciclo di Carnot disuguaglianza di Clausius. I processi reversibili e irreversibili. L’equazione fondamentale dell’Energia Interna. Il Terzo Principio della Termodinamica. L’Energia di Gibbs. L’Equazione fondamentale dell’Energia di Gibbs.
5° CFU
Termodinamica dei cambiamenti di stato.
La teoria dell'equilibrio: il potenziale chimico.
I sistemi a più componenti.
I processi di mescolamento. Le soluzioni. Le leggi di Raoult e Henry. Lo spostamento dell’equilibrio e il Principio di Le Chatelier. La definizione termodinamica delle proprietà colligative.
6° e 7° CFU
I sistemi a composizione variabile.
L’equilibrio chimico in fase gassosa. La dipendenza dell’equilibrio chimico dalla variazione di Energia di Gibbs. La dipendenza da Temperatura e Pressione. L’equazione di van’t Hoff. L’equilibrio in fase liquida. Gli equilibri ionici in soluzione acquosa. Gli acidi e le basi.
Il prodotto ionico dell’acqua. Calcolo del pH di soluzioni di acidi e basi. Le reazioni d’idrolisi. Le soluzioni tampone. Gli acidi poliprotici e le titolazioni acido-base. I composti ionici poco solubili: il prodotto di solubilità e l’effetto dello ione comune.
Termochimica.
La legge di Hess e l’equazione di Kirchhoff. Misura del calore di reazione. Le reazioni esotermiche ed endotermiche.
Elettrochimica.
La conducibilità delle soluzione acquose di elettroliti e grado di dissociazione. L’elettrolisi. Le leggi di Faraday. Le pile e i potenziali standard. Uso dei potenziali standard per la previsione di una reazione redox.
Cinetica Chimica (cenni).
La velocità di reazione e la costante di velocità. La legge cinetica: l’ordine e la molecolarità di una reazione. Il meccanismo di reazione. La legge di Arrhenius.
8° CFU
Laboratorio.
Il laboratorio prevede l’esecuzione di esperimenti di base (preparazione di soluzioni a titolo noto, titolazione acido-base, misura del pH):
determinazione della quantità di vitamina C negli alimenti;
determinazione della quantità di acido acetico nell'aceto.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: L'insegnamento si svolge mediante le seguenti attività didattiche:
1. lezioni frontali in aula nelle quali viene fatto uso di slide che sono messe a disposizione degli studenti;
2. esercitazioni di laboratorio con esperimenti chimici di base e d'interesse alimentare, eseguiti da gruppi di 2 studenti che presenteranno una relazione scritta dei risultati ottenuti;
3. un seminario sulla chimica in cucina.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Le slide usate a lezione vengono messe a disposizione dello studente all'inizio di ogni argomento su moodle.
Testi di riferimento:
  • Peter Atkins, Loretta Jones, Fondamenti di chimica. Bologna: Zanichelli, 2014. Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Lecturing
  • Laboratory
  • Working in group
  • Questioning
  • Utilizzo di video disponibili online o realizzati
  • Files e pagine caricati online (pagine web, Moodle, ...)

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Salute e Benessere Istruzione di qualita'