Corso di Laurea in Scienze Chimiche
Corso di Laurea in Tecnologie Chimiche P.A.R.
Laboratorio di Chimica Generale e
Inorganica 1
(6 cfu)
Anno Accademico 2006/2007
• docente: dr. Piersandro Pallavicini
[email protected]
Dipartimento di Chimica Generale
0382.987329
orario di ricevimento:
mercoledì 16:30 – 18:30
Il corso consiste di una serie di lezioni in aula + circa 4 settimane di
laboratorio
Lezioni (Aula Grande) – dal 2 ottobre 2006 al x febbraio 2007
1. Introduzione ai Calcoli Stechiometrici. Grandezze fisiche e unità di
misura. Numeri esatti e numeri approssimati.
2. Atomi, Molecole, Massa Atomica, Mole e Formule Chimiche. Elementi e
composti. Massa atomica e molecolare (peso atomico e peso molecolare).
Calcolo della percentuale in peso nei composti. Calcolo della formula
minima (o empirica) di un composto e della formula molecolare
3. Le Reazioni Chimiche. Reazioni acido base. Scrittura delle reazioni in
forma ionica e in forma molecolare. Reazioni di ossidoriduzione. Il numero
(o stato) di ossidazione. Bilanciamento delle reazioni di ossidoriduzione
per mezzo dei numeri di ossidazione. Bilanciamento attraverso le
semireazioni. Reazioni di disproporzionamento e comproporzionamento.
Relazioni ponderali nelle reazioni.
4. Soluzioni. Concentrazioni. Equivalenti. Normalità. Concentrazioni
espresse in modo non convenzionale. Diluizione. Analisi volumetrica.
5. Cristallizzazione. Meccanismo di formazione dei cristalli.
Ricristallizzazione
6. Gas (ideali). Equazione di stato generale dei gas. Densità di un gas.
Miscele gassose. Tensione di vapore. Reazioni allo Stato Gassoso.
Analisi dei Gas
7. Equilibri (in Fase Gassosa). Forme della costante. Principio di
LeChatelier. Grado di Dissociazione. Relazione tra dissociazione, T e P
8. Tecniche di Laboratorio. Preparazione Gas. Purificazione di sostanze
solide per Estrazione. Sublimazione
ESERCITAZIONI IN LABORATORIO – (dal 27 novembre a tutto dicembre
2006 (+ gennaio 2007 prima settimana dopo il rientro?) – Le esercitazioni di
laboratorio sono a FREQUENZA OBBLIGATORIA
Settimana 1
- Sicurezza, norme di laboratorio, assegnazione dei banchi con verifica
attrezzatura
- E1: Purificazione KNO3 per ricristallizzazione
- E2: Preparazione dell’allume di Cromo e Potassio
- E3: Preparazione del rame metallico da solfato di rame
Settimana 2
- E4: Preparazione di solfato di rame, prima parte
- E5: Preparazione di solfato di rame, seconda parte
- E6: Preparazione del solfato di tetraammino rame
- E7: Purificazione per sublimazione
Settimana 3
- Tecniche di laboratorio: produzione gas ed estrazione con solventi
- E8: Estrazione di iodio con CCl4
- E9: Determinazione del titolo di una soluzione acida
- E10: Sintesi del sale di Mohr
Settimana 4
- E11: Verifica della purezza del sale di Mohr per calcinazione
- E12: Verifica della purezza del sale di Mohr per titolazione redox
- Restituzione dei banchi
Quaderni laboratorio (relazioni) a responsabilità dello studente (da
consegnare in sede di esame)
Svolgimento delle lezioni
• spiegazioni dei fondamenti teorici (con linee guida descritte nel
“programma dettagliato”)
+ lucidi/power point di materiale grafico di supporto
+ esercizi svolti alla lavagna (disponibile solo testo dei problemi)
Programma dettagliato….
1. Introduzione ai Calcoli Stechiometrici. Grandezze fisiche
e unità di misura. Materia (tutto ciò che occupa spazio e
possiede massa). Proprietà chimiche della materia e proprietà
fisiche. Le proprietà suscettibili di definizione quantitativa
(misurabili) sono le “grandezze fisiche”. Misura di una
grandezza = valore numerico. Unità di misura e loro
caratteristiche. L’unità di misura va sempre indicata insieme al
valore della misura. Grandezze fisiche estensive e intensive.
Grandezze fisiche necessarie a descrivere tutti i fenomeni: >
100. Le sette grandezze fondamentali: lunghezza, massa,
tempo; temperatura; intensità di corrente elettrica; intensità
luminosa; quantità di materia. Grandezze derivate. Valore delle
grandezze dipendente dal sistema di unità di misura. Il Sistema
Internazionale (SI) (unità di misura). Il sistema c.g.s.
(centimetro, grammo, secondo): confronto con SI e grandezze
derivate. Il litro: volume occupato da 1 Kg (massa) di acqua
pura alla sua temperatura di massima densità (4 °C: 1 g/cm3);
si intende come equivalente a dm3, anche se in realtà 1 litro =
1.000028 dm3. Multipli e sottomultipli. Unità multiple o
sottomultiple “autorizzate”. Massa e peso. Densità assoluta e
relativa.
Esame: scritto + orale
Voto unico con Chimica Generale e Inorganica 1 (prof. Fabbrizzi)
Scritto: opzione verifiche in itinere (3, novembre, dicembre, gennaio)
o scritto finale
Testi consigliati: Freni – Sacco : Stechiometria – CEA
Oppure: Bertini – Mani : Stechiometria (Un avvio allo studio della
chimica) - CEA
Molto Utile: Kuster – Fischbeck – Thiel : Tabelle Logaritmiche - Hoepli
Solo per chi vuole avere tutto: Morassi – Speroni : Il laboratorio chimico
– Piccin Ed.
1. Introduzione ai Calcoli Stechiometrici. Grandezze fisiche e unità di
misura.
Materia (tutto ciò che occupa spazio e possiede massa)
Proprietà chimiche della materia e proprietà fisiche
Le proprietà suscettibili di definizione quantitativa (misurabili) sono le
grandezze fisiche. Misura di una grandezza = valore numerico. Unità di
misura e loro caratteristiche. L’unità di misura va sempre indicata insieme
al valore della misura
Grandezze fisiche estensive e intensive
Grandezze fisiche necessarie a descrivere tutti i fenomeni: > 100
Le sette grandezze fisiche fondamentali:
lunghezza
massa
tempo
temperatura
intensità di corrente elettrica
intensità luminosa
quantità di materia
Grandezze derivate (p.es. velocità, accellerazione, pressione…)
Il valore delle grandezze fisiche dipende dal sistema di unità di misura
Il Sistema Internazionale (SI)
Grandezza Fisica
Nome unità SI
Simbolo
Lunghezza
metro
m
Massa
chilogrammo
Kg
Tempo
secondo
s
Corrente Elettrica
ampere
A
Temperatura
(grado) kelvin
K
Intensità Luminosa
candela
cd
Quantità di materia
mole
mol
Il sistema Centimetro Grammo Secondo (cgs) e relazione con SI
Grandezza Equazione Dimensioni Unità
Fisica
che la
SI
definisce
Unità
CGS
conversione
SI/CGS
massa
m
m
Kg
g
103
lunghezza
l
l
m
cm
102
tempo
t
t
s
s
1
T
K
°C
1
temperatura T
superficie
S = l2
l2
m2
cm2
104
volume
V = l3
l3
m3
cm3
106
P = F/S
ml t
pressione
-1
-2
-
Kgm
1 -2
s
-
gcm
1 -2
s
(Pascal) (baria,
dine/cm2)
10
Nb: baria≠
bar - 1 Bar
= 106 barie
= 105
Pascal
Grandezze
fondamentali
Grandezze
derivate
Sottomultipli per le grandezze fisiche
frazione
prefisso
simbolo
10-1
deci
d
10-2
centi
c
10-3
milli
m
10-6
micro

10-9
nano
n
10-12
pico
p
10-15
femto
f
10-18
atto
a
Multipli per le grandezze fisiche
multiplo
prefisso
simbolo
101
deca
da
102
etto
h
103
chilo
K
106
mega
M
109
giga
G
1012
era
T
Grandezze “fuori sistema” di uso ancora comune
Volume: litro (l o L) 1 litro = 1 dm3 = 10-3 m3
Pressione: bar (simbolo bar); 1 bar = 105 Pascal
Pressione: atmosfera (atm); 1 atm = 1.013105 Pascal
Pressione: torricelli (torr); 1 torr = 1/760 atm = 1.333102 Pascal
Lunghezza: angström (Å); 1 Å = 10-10m = 0.1 nm
nb: litro = volume occupato da 1 Kg di acqua pura alla sua
temperatura di massima densità (4 °C: 1 g/cm3); si intende
come equivalente a dm3, anche se in realtà 1 litro =
1.000028 dm3
Densità = massa/volume
Nel laboratorio chimico, per sostanze liquide e
solide si usa esprimerla in g/cm3
Nel laboratorio chimico, per sostanze gassose
si usa esprimerla in g/L
Ricordare che, nei calcoli numerici che coinvolgono misure...
•
Tutte le grandezze devono essere espresse in unità dello
stesso sistema e in particolare le misure delle grandezze della
stessa specie devono essere in identiche unità di misura
•
Si possono sommare e sottrarre solo grandezze della stessa
specie e nella stessa unità di misura
•
Moltiplicazione, divisione ed elevamento a potenza devono
essere eseguiti sia sui numeri che sulle unità di misura
•
L’uguaglianza tra i due membri di un’espressione dev’essere
soddisfatta sia per i numeri che per le unità di misura
Esercizio 1.1
Sommare le seguenti forze: 10 kg-forza e 5102 dine,
e esprimere il risultato in Newton
Esercizio 1.2
Sommare le seguenti pressioni: 0.750 atm e 250 torr,
e esprimere il risultato in Pascal