Testi consigliati RICEVIMENTO : CHIMICA

Sapienza Università di Roma – Facoltà di Ingegneria Civile e Industriale Corso di Laurea in Ingegneria Clinica (9 CFU) A-O

Anno Accademico 2018-2019

CHIMICA

e-mail: [email protected]

Schiavello / Palmisano EdiSES

Atkins / Jones Zanichelli

RICEVIMENTO

:

Via Castro Laurenziano 7, studio 2 05, int. 26736

e-mail: [email protected]

www.sbai.uniroma.it/users/petrucci-rita

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MODALITA’ di ESAME

PROVA SCRITTA, richiesto voto minimo di 15/30 per ammissione alla PROVA ORALE

Prenotazione obbligatoria su INFOSTUD

APPELLI

(data inizio appello, prova scritta)

1° 6 giugno 2019 prenotazioni dal 15/05 al 31/05 2° 5 luglio 2019 “ dal 15/06 al 30/06 3° 16 settembre 2019 “ dal 1/09 al 10/09

4° gennaio 2019 da definire

5° febbraio 2019 da definire

Appelli straordinari RISERVATI AGLI AVENTI DIRITTO:

19 marzo 2019 e 5 novembre 2019

Ultimo appello utile per CFU iscrizione 2^ anno

Gli esami NON si provano: SI FANNO

Programmare le date degli appelli dall’inizio del semestre (noi lo facciamo) NON mollare mai la frequenza delle lezioni

Si può rallentare o sospendere momentaneamente lo studio di una materia, ma ogni LEZIONE LASCIATA E’ PERSA

Organizzare GRUPPI DI STUDIO (piccoli): il confronto aiuta e si ottengono risultati migliori (E’ anche più divertente)

NON perdere le ore dei TUTOR: sono preziosi

Noi lo sappiamo: per questo facciamo i salti mortali per riuscire ad averli NON scegliere cosa frequentare sulla base di simpatie o sentito dire

EVITARE l’iscrizione al 2^ anno con il minimo dei CFU necessari:

il 2^ anno sarebbe una inutile rincorsa (meglio RIPETENTE che FUORI CORSO)

NON aspettare di avere a gennaio i CFU per iscriverti al 2^ anno:

sarebbe ancora più inutile

NON rifiutare voti, soprattutto al 1^ anno: c’è tempo per alzare la media

Pensare per tempo agli esami a scelta: il 3^ anno è molto impegnativo

Presentare al più presto il PIANO di STUDI e ANTICIPARE gli opzionali è un’ottima idea QUALCHE CONSIGLIO

(in collaborazione con l’Osservatorio Didattico)

Proprietà e Trasformazioni della MATERIA avvengono nel mondo MACROSCOPICO

MA dipendono dalla natura della materia che va cercata nel mondo MICROSCOPICO

di atomi e molecole

La chimica è la scienza sperimentale che studia la materia e le sue trasformazioni

MATERIA: tutto ciò che ha Massa e occupa uno Spazio,

con proprietà fisiche e chimiche

Massa ≠ Peso

Cos’è la chimica?

CAROTENE CAFFEINA

CLOROFILLA

CIANIDINA TRIGONELLINA

H

O

CELLA FOTOVOLTAICA SILICIO

COMPUTER

Trasformazione

della materia

Stato

della materia

Acido salicilico

NATURALE Acido acetilsalicilico

Morfina

NATURALE Diacetilmorfina

o eroina

Piccole differenze a livello MICROSCOPICO grandi differenze a livello MACROSCOPICO

Come si presenta

la materia?

omogenea

(una fase)

eterogenea

(due o più fasi)

separo le fasi

FASE:

porzione di materia con proprietà costanti

in ogni punto

Come si presenta la materia?

C (s, grafite)

Sb

Cu

In forma:

monoatomica molecolare cristallina metallica

K₂Cr₂O₇

NaCl

KMnO₄

CuSO₄ 5 H₂O

Etanolo C₂H₆O Può essere

decomposto in elementi con metodi

chimici

FORMULA SIMBOLO

Da interazione tra Fisica e Chimica oggi

profonda conoscenza del mondo microscopico

Il percorso della chimica è stato lungo e tortuoso

Dalla chimica

elevatissimo numero di nuove MOLECOLE

progresso in molti campi

Ma tutte le MOLECOLE sono costituite da mattoncini:

gli ATOMI

Quanti tipi di atomi diversi?

POCHI !

92 ELEMENTI naturali 26 ELEMENTI sintetici

La scoperta di QUATTRO ELEMENTI CHIMICI SUPERPESANTI da parte di scienziati russi, americani e giapponesi è stata verificata dagli esperti della International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC e gli elementi sono stati FORMALMENTE AGGIUNTI alla tavola periodica. I quattro nuovi elementi vanno a completare la settima riga della tavola periodica degli elementi.

La IUPAC ha avviato il processo di formalizzazione dei nomi e dei simboli per questi elementi denominati

temporaneamente come Ununtrium (Uut o elemento 113),Ununpentium (Uup, elemento 115), Ununseptium (Uus, elemento 117) e Ununoctium (Uuo, elemento 118)».

Potrebbero essere metalloidi.

Chimica organica

Nomenclatura

Sintesi

Metodi fisici di riconoscimento e caratterizzazione

Risonanza Magnetica Nucleare NMR Spettrometria di massa MS

Spettroscopia infrarossa IR Meccanismi

Quando si dice Chimica!

Biochimica

Carboidrati: funzione strutturale e di riserva energetica

saccarosio

Lipidi:

funzione strutturale, ormonale …

Acidi nucleici: DNA e RNA Proteine: funzione strutturale (collagene); di trasporto

(emoglobina); catalitica (enzimi); trasmissione impulsi nervosi; ormonale (insulina) …

MA anche tossine e allergeni

emoglobina

Chimica analitica

campione.

Cromatografia: GC; LC; TLC … Analisi di un vino

Elettroforesi Analisi proteine

nel sangue

Chimica-fisica

applica le leggi fisiche ai sistemi fisici «atomo» e

«molecola»

Meccanica quantistica - Meccanica statistica - Termodinamica/Termochimica Cinetica chimica – Elettrochimica - Chimica nucleare

Fenomeni di trasporto …

CHIMICA GENERALE E INORGANICA: I FONDAMENTI

Mesopotamia 2800 a.C.

saponificazione

fermentazione lavorazione del vetro

Boyle 1627-1691

1660

Dalton 1766-1844

Lavoisier 1743-1794

Proust 1754-1826

Galileo Galilei 1564-1642 Il Metodo Scientifico

dall’Alchimia alla Chimica

Dalle leggi ponderali alla prima teoria atomica

La chimica è una scienza sperimentale in cui l’avanzamento della conoscenza si basa su fatti sperimentali riproducibili e interpretabili: come procedere?

Il metodo scientifico

Osservazione di un fenomeno

Misura di una o più grandezze: dato sperimentale Ipotesi

Teoria

«nessuna quantità di esperimenti potrà dimostrare

che ho ragione; un unico esperimento potrà dimostrare che ho sbagliato»

Il chimico osserva e lavora su un piano MACROSCOPICO pensa su un piano MICROSCOPICO

e rappresenta su un piano SIMBOLICO

Dato sperimentale e affidabilità:

la misura

MISURARE una GRANDEZZA significa

confrontare quella grandezza con un'altra di riferimento, ad essa omogenea, detta

unità di misura.

Valore

* Accuratezza

(valor medio/valor vero)

* Precisione

(riproducibilità)

Unità di Misura SI (1960) Fondamentali

Derivate

e

(dipendono dal metodo e dall’operatore)

Errore sistematico

casuale

Dimensione

* Sensibilità

(cifre significative)

Probabile errore sistematico

Probabile errore casuale

Cifre significative

Elaborazione

dei dati

* Legge della conservazione delle masse (Lavoisier)

Esperimenti sulla fermentazione del vino

50 g Cu + 25 g S = 75 g CuS

* Legge delle proporzioni definite (Proust)

50 g Cu + 25 g S = 75 g CuS

50 g Cu + 50 g S = 75 g CuS + 25 g S

* Legge delle proporzioni multiple (Dalton):

N(cost) O

NO 14 g 16 g 16/8=2

NO₂ 14 g 32 g 32/8=4

N₂O 14 g 8 g 8/8=1

N₂O₃ 14 g 24 g 24/8=3

N₂O₅ 14 g 40 g 40/8=5

Prima teoria atomica (Dalton)

1. materia costituita da particelle indivisibili dette atomi

2.. 3. 4. 5.

Ma… le masse atomiche?

E le formule chimiche?

*Legge di combinazione dei volumi

Gay-Lussac (1778-1850)

P, T

* Ipotesi di Avogadro:

uguali di gas nelle stesse condizioni di P e T contengono lo stesso numero di particelle

Avogadro (1776-1856)

*Ipotesi di Cannizzaro:

molecola biatomica dell’idrogeno (H₂ ) con massa molecolare 2

Da V_x/ V_H2 => rapporti in massa (per ipotesi Avogadro) => massa molecolare gas Masse atomiche riferite alla massa 2 dell’idrogeno!

Cannizzaro

(1826-1910) OGGI:

amu (atomic mass unity) o Da (Dalton) 1 amu =

C

1 atomo di ¹²C pesa 1,992x10^-26 kg => 1 amu pesa 1,660x10^-27 kg

… da studi sui gas!

In amu si esprime:

la massa degli atomi come Massa Atomica relativa

la massa delle molecole come Massa Molecolare relativa la massa dei composti ionici come Massa Formale relativa la massa delle particelle subatomiche

Massa Atomica media

Dato un elemento

Determinazione delle masse atomiche e molecolari: la spettrometria di massa

Isotopi

6C ha 15 isotopi, ma solo 3 sono naturali:

12C (98,93%) ¹³C (1,07%) ¹⁴C radioattivo (emivita 5700 anni)

1H ha 3 isotopi naturali: ¹H ²H ³H radioattivo (emivita 12,32 anni)

Abbondanza isotopica

m (g) : M (g mol ^-1 ) = n (mol)

1 atomo di

C pesa 1,992x10

kg 0,012 kg di

C / 1,992x10

kg/atomo = 6,02x10

atomi

la mole:

è il tramite tra il microscopico e il macroscopico!

macroscopico (osservo e lavoro) microscopico (penso)

simbolico (rappresento)

12 g di

C contengono 6,02x10

atomi = numero di Avogadro

RICORDARE SEMPRE!

grafite (C)

rame (Cu) Antimonio (Sb)

KMnO₄

CuSO₄ 5 H₂O NaCl

K₂Cr₂O₇ CoCl₂ 2 H₂O

CoCl₂ 6 H₂O

342 g saccarosio

180 g glucosio 46 g etanolo

18 g acqua

Massa atomica/molecolare/

formale (amu)

Massa molare (g mol

)

78 g Na₂O₂ 278 g FeSO₄ 7H₂O

100 g CaCO₃ 58 g NaCl

mole STECHIOMETRIA ^:

Studio sistematico QUANTITATIVO delle trasformazioni chimiche

Reazione chimica

Equazione chimica

Coefficienti stechiometrici Legge della conservazione delle masse ( Lavoisier )

Bilanciamento delle masse

Eq. non bilanciata

Eq. bilanciata!

Cosa succede se i reagenti non sono presenti nei corretti rapporti stechiometrici?

2 H

+ O

= 2 H

O 2 : 1 : 2

Reagente limitante!

Reagenti

Prodotti

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5 1 Qual è il reagente

limitante?