General Chemistry


This MOOC is a basic course of General Chemistry tailored to the needs of a 1st-year class of a Bachelor-level Science degree program, and is most suited to the biologically-oriented degrees (Biotechnology, Biological Sciences, Pharmacy, Agrarian Sciences, Natural Sciences). A rather simple language is used and only the fundamentals of Physics and Math are needed as a background. This means that proper actions were taken to flatten the main obstacles related to the mathematical treatment and the physical images. Matter, energy and time – and their interplay in matter transformation (the chemical reactions) – will be the main focus of the course. Understanding this interplay is crucial not only by itself, but mostly because it imparts man with a predictive power on the matter behavior. Man can therefore rationally operate to create new forms of matter on his own. This is the essence of CHEMISTRY: understanding matter properties and behavior to take profit of it for a number of needs, correct its malfunctioning (e.g. treating diseases) and produce new forms of it (e.g. materials and drugs).

Chimica Generale

Questo MOOC è stato concepito e strutturato per guidare lo studente (principiante, iscritto a corsi di studio di area scientifica, in particolare di orientamento biologico) attraverso la successione di concetti che permettono di spiegare fenomeni sperimentali complessi a carico della struttura più intima della materia. Ciò gli consentirà di comprendere le principali proprietà della materia stessa e come essa si trasforma per dare origine a tutti gli infiniti fenomeni che governano l’universo materiale, vivente o inanimato. Si parlerà di materia e di energia (due facce della stessa medaglia) e dell’importanza della componente tempo nei processi di trasformazione. Questa comprensione non è fine a sé stessa, ma permette all’Uomo di esercitare un potere predittivo sui comportamenti della materia e quindi operare in modo razionale per creare “in proprio” nuove forme della stessa. Questa è l’essenza della CHIMICA: comprendere le proprietà e le trasformazioni della materia per trarne profitto per soddisfare le più disparate esigenze, dalla produzione e trasformazione del cibo alla cura delle malattie, dalla costruzione di manufatti all’esplorazione dello spazio. In questo MOOC le difficoltà fisico-matematiche più rilevanti sono state rimosse per concentrare l’attenzione sui concetti – e sui modelli interpretativi che, con l’aumentare delle conoscenze, verranno via via ottimizzati – e su come detti concetti devono essere applicati a scopo interpretativo e predittivo del comportamento della materia.

L’obiettivo primario di questo MOOC è di fornire allo studente conoscenze articolate su struttura elettronica degli atomi, legame chimico, struttura delle molecole e dei cristalli ionici, principali classi di composti inorganici e loro reattività, equilibrio chimico applicato a reazioni in soluzione. Lo studente verrà, inoltre, dotato dei principali strumenti per eseguire calcoli numerici su rapporti quantitativi tra specie in reazione, con particolare riferimento agli equilibri acido-base. Lo studente verrà introdotto ai principali concetti della termodinamica chimica e dell'equilibrio chimico e ai fattori che lo governano e ai fondamenti della cinetica chimica e dell'elettrochimica. L’obiettivo è di favorire la comprensione dei parametri che determinano la struttura e la reattività delle specie chimiche e influenzano il decorso di una reazione in termini quantitativi, energetici e temporali.

Concetti elementari di Meccanica: moto rettilineo, vettori, forza e moto, energia cinetica e lavoro, energia potenziale e conservazione dell’energia, centro di massa e quantità di moto. Algebra elementare.
  • BERTINI-LUCHINAT-MANI, Chimica, Ambrosiana 
  • ATKINS, Chimica Generale, Zanichelli 
  • ZUMDHAL, Chimica, Zanichelli 
  • PETRUCCI, HARWOOD, Chimica Generale, Piccin

Il corso prende le mosse dalla trattazione moderna ed essenziale dei concetti fondamentali della teoria atomica e della struttura elettronica degli atomi, per passare attraverso il concetto di mole e successivamente di legame chimico, sviluppando in modo dettagliato la metodologia per interpretare e prevedere la struttura elettronico-geometrica delle molecole. A ciò seguirà la discussione delle reazioni chimiche focalizzandone gli aspetti termodinamici e cinetici. Molto peso viene inoltre dato agli aspetti quantitativi delle reazioni (stechiometria) con particolare riferimento alle reazioni in fase gassosa e redox e acido-base in soluzione acquosa. La parte descrittiva della chimica degli elementi è ridotta al minimo ed è rimandata ad uno specifico corso di Chimica Inorganica.

L'attestato viene rilasciato agli studenti che abbiano visualizzato tutte le videolezioni che costituiscono le unità didattiche e superato i test di autovalutazione proposti alla fine di ogni sezione.
1 - L’ATOMO E LA MOLE

Lezioni

1. Introduzione
2. Chimica e sostanze chimiche
3. Elementi chimici
4. Atomo, ioni, isotopi
5. Formule chimiche
6. Massa atomica relativa degli atomi
7. La mole
2 - LA STRUTTURA ELETTRONICA DEGLI ATOMI

Lezioni

8. Energia in chimica
9. La struttura elettronica degli atomi
10. Il Principio di indeterminazione
11. La quantizzazione dell'energia
12. La Legge di De Broglie
13. L'equazione di Schroedinger
14. Le funzioni d'onda dell’idrogeno
15. Rappresentazione degli orbitali
16. Lo spin
17. Atomi polielettronici
18. Configurazione elettronica dello stato fondamentale
19. Le proprietà periodiche degli elementi
3 - IL LEGAME CHIMICO

Lezioni

20. Legame chimico, concetti generali
21. Legame covalente: teoria elementare
22. Stati di valenza degli atomi
23. Concetto di risonanza – parte 1
24. Concetto di risonanza – parte 2
25. Teoria VSEPR
26. Elettronegatività
27. Polarità del legame e delle molecole
28. Legame covalente di coordinazione
29. Teoria del legame di valenza
30. Orbitali ibridi - parte 1
31. Orbitali ibridi - parte 2
31.A - Orbitali molecolari: parte1
31.B - Orbitali molecolari - parte 2
31.C - Orbitali molecolari - parte 3
31.D - Orbitali molecolari - parte 4
32. Legame ionico
33. Proprietà dei composti ionici
34. Legami deboli, interazioni di Van der Waals
35. Legame a idrogeno
36. Numero di ossidazione
4 - PRINCIPALI COMPOSTI INORGANICI

Lezioni

37. Idruri
38. Ossidi
39. Alogenuri
40. Idrossidi
5 - STATI DI AGGREGAZIONE DELLA MATERIA – TERMODINAMICA CHIMICA

Lezioni

41. Stati di aggregazione della materia
42. Stato gassoso
43. Stato solido
44. Termodinamica chimica
45. Entropia
46. Energia libera
47. Le soluzioni, concentrazione
48. Pressione osmotica
6 - REAZIONI ED EQUILIBRIO CHIMICO

Lezioni

49. Reazioni chimiche
50. Reazione di ossidoriduzione
51. Reazioni di equilibrio - parte 1
52. Reazioni di equilibrio - parte 2
53. Costante di equilibrio e temperature
54. Perturbazioni dell'equilibrio
7 - EQUILIBRI IONICI IN SOLUZIONE – STECHIOMETRIA

Lezioni

55. Equilibri acido base
56. Forza di acidi e basi
57. Prodotto ionico dell'acqua
58. Ka, Kb, Kw
59. Acidi e basi polifunzionali
60. Il pH
61. Valori limite del pH
62. pH di acidi e basi forti
63. pH di acidi e basi deboli
64. Grado di dissociazione
65. pH di acidi e basi polifunzionali
66. pH di miscele di acidi forti
67. pH di miscela di acido forte e debole
68. pH di miscele di acidi deboli
69. Soluzioni tampone
70. Potere tamponante
71. Esempio funzionamento di un tampone
72. pH di miscele acido più base – parte 1
73. pH di miscele acido più base – parte 2
74. pH di miscele acido più base – parte 3
75. Equilibrio di solubilità
76. KPS e solubilità
8 - CINETICA CHIMICA

Lezioni

77. Cinetica chimica
78. Velocità di reazione
79. Effetto concentrazione dei reagenti
80. Reazioni del primo ordine
81. Reazioni del secondo ordine
82. Energia di attivazione
83. Equazione di Arrhenius
84. Controllo cinetico e termodinamico
85. Catalizzatori
9 - ELETTROCHIMICA

Lezioni

86. Elettrochimica
87. Pile
88. Potenziali standard di semi-elemento - parte 1
89. Equazione di Nernst
90. Pila ed equilibrio chimico
Modalità Corso
Tutoraggio
Stato del corso
Auto apprendimento
Durata
5 settimane
Impegno
6 ore/settimana
Categoria
Scienze
Lingua
Italiano
Tipo
Online
Livello
Base
Avvio Iscrizioni
17 Nov 2016
Apertura Corso
19 Dic 2016
Inizio Tutoraggio
19 Dic 2016
Fine Tutoraggio
20 Gen 2017
In autoapprendimento da:
21 Gen 2017
Chiusura Corso
Non impostato

Partecipazione e Attestati

Quota di iscrizione
GRATUITO!
Attestato di Partecipazione
GRATUITO!


MARCO SOLA

Dipartimento di Scienze della Vita

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