Corso di chimica

Lezione 1 • Unità SI e misurazione scientifica

Tratta le unità di base del SI, le unità derivate e l'incertezza di misura. Competenze di misurazione accurate sono alla base di tutto il lavoro di laboratorio e di calcolo.

Lezione 2 • Teoria atomica e particelle subatomiche

Traccia lo sviluppo dei modelli atomici e identifica protoni, neutroni ed elettroni. Collega la struttura atomica all'identità elementale e alla variazione isotopica.

Lezione 3 • Il concetto di mole e massa molare

Introduce il numero di Avogadro e i calcoli della massa molare. Collega le quantità su scala atomica alle misurazioni su scala di laboratorio.

Lezione 4 • Natura della materia e sua classificazione

Definisce sostanze pure, miscele, elementi e composti. Fornisce il quadro lessicale alla base di ogni concetto chimico del corso.

Lezione 1 • Legame covalente e strutture di Lewis

Tratta la condivisione di elettroni, l'ordine di legame e i diagrammi a punti di Lewis. Gli studenti disegnano strutture accurate per molecole semplici e poliatomiche.

Lezione 2 • Legame ionico e strutture reticolari

Descrive il trasferimento di elettroni, la formazione di ioni e l'energia reticolare. Collega la forza del legame ionico alle proprietà fisiche come il punto di fusione.

Lezione 3 • Legame metallico e proprietà dello stato solido

Introduce il modello a mare di elettroni e i fondamenti della teoria delle bande. Collega il legame metallico alla conduttività, malleabilità e comportamento delle leghe.

Lezione 4 • Teoria VSEPR e geometria molecolare

Applica le regole VSEPR per prevedere le forme molecolari tridimensionali. La geometria influenza direttamente la reattività e le interazioni intermolecolari.

Lezione 1 • Reagenti limitanti e resa percentuale

Identifica il reagente limitante e calcola la resa teorica e percentuale. Questi concetti sono critici per valutare l'efficienza di reazione nella pratica.

Lezione 2 • Rapporti molari e calcoli stechiometrici

Usa equazioni bilanciate per convertire tra moli di reagenti e prodotti. La stechiometria è il nucleo quantitativo della chimica pratica.

Lezione 3 • Tipi di reazioni chimiche

Classifica le reazioni di sintesi, decomposizione, spostamento singolo/doppio e combustione. Il riconoscimento dei modelli accelera la previsione e il bilanciamento delle equazioni.

Lezione 4 • Scrittura e bilanciamento di equazioni chimiche

Insegna la notazione delle equazioni, i simboli di stato e il bilanciamento per ispezione. Le equazioni bilanciate sono il fondamento di tutti i calcoli stechiometrici.

Lezione 1 • Entropia, energia libera di Gibbs e spontaneità

Introduce l'entropia e l'energia libera di Gibbs per prevedere la spontaneità di reazione. Collega la favorevolezza termodinamica alle decisioni chimiche reali.

Lezione 2 • Calore, temperatura e calore specifico

Distingue il calore dalla temperatura e applica l'equazione del calore specifico. Fornisce le basi di misura termica per gli esperimenti di calorimetria.

Lezione 3 • Legge di Hess e calcoli di entalpia

Applica la legge di Hess per calcolare le variazioni di entalpia per reazioni non facilmente misurabili. Rafforza le proprietà additive delle funzioni di stato.

Lezione 4 • Calorimetria e misurazione dell'entalpia

Tratta la calorimetria a tazza di caffè e a bomba per misurare l'entalpia di reazione. Vengono enfatizzati il disegno sperimentale e l'interpretazione dei dati.

Lezione 1 • Teoria cinetica molecolare dei gas

Presenta i postulati della teoria cinetica molecolare e le loro conseguenze macroscopiche. Fornisce le basi concettuali per tutte le relazioni delle leggi dei gas.

Lezione 2 • Transizioni di fase e diagrammi di fase

Descrive fusione, ebollizione, sublimazione e i loro requisiti energetici. I diagrammi di fase sono usati per prevedere le fasi stabili a condizioni date.

Lezione 3 • Gas reali e deviazioni dal comportamento ideale

Spiega perché i gas reali deviano dal comportamento ideale e introduce l'equazione di van der Waals. Costruisce la valutazione critica dei limiti del modello.

Lezione 4 • Leggi dei gas ideali e calcoli

Deriva e applica le leggi di Boyle, Charles, Gay-Lussac e la legge combinata dei gas. Gli studenti risolvono problemi quantitativi che coinvolgono pressione, volume e temperatura.

Lezione 1 • Tamponi, solubilità ed equilibri complessi

Spiega l'azione tampone, l'equazione di Henderson-Hasselbalch e il Kps. Integra molteplici concetti di equilibrio per l'analisi di soluzioni reali.

Lezione 2 • Equilibrio dinamico e costanti di equilibrio

Definisce l'equilibrio dinamico e deriva le espressioni di Kc e Kp. Gli studenti interpretano i valori di K per prevedere l'estensione della reazione.

Lezione 3 • Tabelle ICE e calcoli di equilibrio

Usa le tabelle ICE per calcolare le concentrazioni all'equilibrio dalle condizioni iniziali. Sviluppa una risoluzione sistematica dei problemi per i sistemi all'equilibrio.

Lezione 4 • Acidi, basi e calcoli del pH

Tratta le definizioni di acido-base di Brønsted-Lowry e Lewis, Ka, Kb e pH. Gli studenti calcolano il pH per sistemi acido-base forti e deboli.

Lezione 1 • Elettrolisi e applicazioni industriali

Spiega le celle elettrolitiche, le leggi di Faraday sull'elettrolisi e i processi industriali. Gli studenti calcolano la massa depositata e l'energia consumata.

Lezione 2 • Termodinamica delle celle elettrochimiche

Collega il potenziale di cella all'energia libera di Gibbs e alla costante di equilibrio. Integra i quadri teorici termodinamico ed elettrochimico.

Lezione 3 • Celle galvaniche e potenziali standard di cella

Descrive la costruzione della cella galvanica, il ponte salino e i potenziali standard di riduzione. Gli studenti calcolano il potenziale standard di cella da valori tabulati.

Lezione 4 • Stati di ossidazione e bilanciamento redox

Assegna gli stati di ossidazione e bilancia le equazioni redox usando il metodo delle semireazioni. Un bilanciamento accurato è prerequisito per tutti i calcoli elettrochimici.

Lezione 1 • Equazione di Arrhenius ed energia di attivazione

Usa l'equazione di Arrhenius per correlare la temperatura alla costante di velocità. Quantifica la barriera energetica che controlla la velocità di reazione.

Lezione 2 • Misurazione ed espressione della velocità di reazione

Definisce la velocità di reazione in termini di variazione di concentrazione nel tempo. Stabilisce la base sperimentale per tutta l'analisi cinetica.

Lezione 3 • Meccanismi di reazione e stadi elementari

Scompone le reazioni complessive in stadi elementari e identifica lo stadio cineticamente determinante. Collega gli eventi a livello molecolare alle leggi di velocità macroscopiche.

Lezione 4 • Leggi di velocità e ordini di reazione

Deriva le leggi di velocità da dati sperimentali e classifica gli ordini di reazione. Gli studenti distinguono tra cinetiche di ordine zero, primo e secondo.