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Chimica generale

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GENERAL CHEMISTRY

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Anno accademico 2021/2022

Codice dell'attività didattica
AGR0048
Docente
Prof. Maria Martin (Affidamento interno)
Corso di studi
[001711] SCIENZE FORESTALI E AMBIENTALI
Anno
1° anno
Periodo didattico
Primo semestre
Tipologia
A - Di base
Crediti/Valenza
6
SSD dell'attività didattica
CHIM/03 - chimica generale e inorganica
Modalità di erogazione
Mista/Blended
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Facoltativa
Tipologia d'esame
Scritto più orale facoltativo
Prerequisiti
Nessuno / None
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

Fornire la conoscenza dei principi della chimica generale e loro applicazione alla soluzione di problemi di interesse per gli insegnamenti successivi.

Fornire gli strumenti chimici minimi richiesti negli insegnamenti  successivi, rispettando una sequenza logica e favorendo la possibilità di apprendere mediante ragionamento.

Fornire gli strumenti di base per la comprensione dei processi più importanti della chimica agraria e/o forestale

Fornire un minimo di familiarità con gli elementi e i composti (inorganici) più importanti in vista degli insegnamenti successivi.

 

 

Provide the basic knowledge of the main principles of general chemistry and their application in solving problems of interest to the following courses.

Provide basic chemical  tools  required in the following courses, in a logical sequence and giving the opportunity to learn by reasoning.

Provide the tools for the understanding of the most important processes involved in agricultural chemistry and/or forest chemistry

Provide a minimum of familiarity with the chemistry of the most recurring elements and (inorganic) compounds. 

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Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenza e capacità di comprensione

Al termine del periodo di insegnamento gli studenti conosceranno:

  • le basi del metodo scientifico, comuni a tutte le discipline sperimentali;
  • una scelta significativa di argomenti di Chimica generale, presentati  mediante applicazioni al settore agrario e forestale.

Avranno inoltre le basi per comprendere i più importanti processi chimici coinvolti nell'area delle scienze agrarie e forestali che saranno oggetto di successivi insegnamenti

Capacità di applicare le conoscenze

Al termine del periodo di insegnamento lo studente sarà in grado di

  • analizzare un problema;
  • individuare le leggi chimiche che regolano i fenomeni coinvolti;
  • giungere alla definizione di adeguate strategie di soluzione di un problema.

Abilità comunicative

Al termine del periodo di insegnamento lo studente sarà in grado di utilizzare una corretta terminologia chimica.

 

 

Knowledge and understanding

The course provides the student with the basis of the scientific method common to all experimental disciplines, together with a significant choice of topics in chemistry, including  applications to agricolture  and  forest sector.

Ability to apply acquired knowledge and understanding

The course will enable students to:

  • analyse problems;
  • identify chemical laws governing the involved phenomena;
  • find adeguate solution strategies. 

Communication skills

The course will enable students to use appropriate chemical terminology.

 

 

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Modalità di insegnamento

L'insegnamento consiste in 60 ore di lezione.  Di queste 45 ore sono dedicate alla conoscenza di base e 15 ad esempi di applicazione della conoscenza e alla soluzione di esercizi e problemi di tipo applicativo, riferiti all'agricoltura e all'ambiente. Saranno messe a disposizione le slides sulla piattaforma Moodle. Gli studenti  sono invitati a prendere appunti durante le lezioni e a rivedere l'argomento su un testo consigliato, svolgendo esercizi analoghi a quelli presentati a lezione ed integrando gli appunti.

Gli studenti sono incoraggiati ad avvalersi del tutorato disciplinare, che fornisce un ulteriore supporto per la comprensione degli argomenti e la soluzione di esercizi e problemi.

 

The course consists of 60 hours of lessons.  Out of these, 45 hours are devoted to the explanation of the basic chemical notions, and 15 hours will be devoted to the solution of problems and exercises concerning practical, environmental and agricultural applications.

The slides, summarizing the basic concepts, will be available on the Moodle platform. However, taking notes during lessons, studying with the help of a textbook and practicing exercises similar to those proposed in the lessons is warmly suggested. The students are encouraged to take advantage of the "Tutorato Disciplinare" opportunity.

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Modalità di verifica dell'apprendimento

A metà programma, su base volontaria, sarà verificato l'apprendimento mediante un test di  60 minuti con domande di nomenclatura ed esercizi sulla base dei temi trattati a lezione. Se l'esito del test è sufficiente (≥18/30) verrà considerato nella valutazione finale. Tale verifica sarà possibile solo a condizione che si possa svolgere in presenza.

Al termine dell'insegnamento sarà svolto un esame scritto della durata di 2 ore su: nomenclatura chimica, risoluzione di problemi, eventuali domande a risposta breve. Coloro che abbiano ricevuto valutazioni sufficienti (≥18/30) nel test sulla prima parte del programma risponderanno  solo alle domende della seconda parte in 60 minuti.

  

Halfway through the program, on a voluntary basis, students' learning is verified by means of a 60-minute test with nomenclature questions and exercises based on the topics covered in class and short-answer questions. If the test result is sufficient (≥18/30) it will be considered in the final evaluation. This test will be held only in presence.


At the end of the course a 2 hours written test will be held on chemical nomenclature and resolution of problems and and short-answer questions. The students who received sufficient evaluation (≥18/30) in the test on the first part of the program will answer only the questions on the second part in 60 minutes.

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Attività di supporto

 

Gli studenti hanno a disposizione un servizio di supporto prendendo accordi con un tutor per lezioni individuali o collettive per 40 ore. A inizio corso verrà fornito l'indirizzo email del tutor per concordare tempi e modalità di sostegno.

 

Students have a support service available  with a tutor for individual or group lessons for 40 hours. At the beginning of the course the tutor's email address will be provided to establish agreements.

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Programma

Tutti gli argomenti del programma afferiscono all'area delle conoscenze propedeutiche.

- Struttura dell'atomo: descrizione generale, struttura elettronica, numeri quantici 

- Sistema periodico degli elementi: proprietà periodiche, raggio atomico, potenziale di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività   

- Legame chimico: legame ionico, legame covalente, legame dativo, legame metallico, regola dell'ottetto, strutture di Lewis, risonanza, geometria molecolare, orbitali atomici ibridi

- Aspetti quali-quantitativi delle reazioni chimiche: masse atomiche e molecolari, distribuzione isotopica, definizione di mole e numero di Avogadro, formula minime e molecolari, bilanciamento delle reazioni, numero di ossidazione, reazioni redox, calcoli stechiometrici. Nomenclatura  

- Stati di aggregazione della materia: stato gassoso (equazione di stato, legge di Dalton), stato liquido (tensione di vapore e temperatura di ebollizione), stato solido (relazioni tra struttura e proprietà), diagrammi di stato   

- Soluzioni: generalità, concentrazioni delle soluzioni, proprietà colligative   

- Equilibrio chimico: legge di azione di massa, costanti di equilibrio, modificazione dell'equilibrio chimico e principio di Le Chatelier. Cenni di termodinamica e cinetica chimica  

- Equilibri in soluzione acquosa: definizione di acidi e basi, prodotto ionico dell'acqua, pH, acidi e basi forti e deboli, titolazioni, indicatori, soluzioni tampone, idrolisi, solubilità

- Cenni di elettrochimica: celle galvaniche, elettrolisi, equazione di Nernst

 

 

 

All the topics of the program concern the area of pre-knowledge.

Atomic structure: general description,  electronic structure of hydrogen, electronic structure of multielectron atoms, quantum numbers, orbitals.

Periodic table of elements periodic properties, atomic radius, ionization potential, electron affinity, electronegativity.

Chemical bonding: ionic, covalent bond, dative bond, octet rule, Lewis structures, molecular geometry, intermolecular bonds.

Symbols, formulas and nomenclature.

Molecules, moles, chemical reactions, concepts of thermodynamics
Balancing chemical equations, yield of reaction, stoichiometric calculations.
States of matter: gaseous state (state equation, Dalton's law,  vapor pressure and boiling temperature), solid state (relations between structure and properties), liquid (surface tension), the state diagram of water .

Solutions: preparation, concentration, colligative properties.
Chemical equilibrium: homogeneous and heterogeneous equilibrium, equilibrium constants, law of mass action, Le Chatelier principle. Chemical thermodynamics and kinetics: basic concepts

Equilibrium in aqueous solution: acids and bases, ionic product of water, pH,  buffer solutions, salts hydrolysis. Equilibrium solubility, common ion effect.

Electrochemistry: galvanic cells, electrolysis, electrode potentials, Nernst equation.

 

 

Testi consigliati e bibliografia

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I primo testo è quello di base; il secondo è un ottimo testo di esercizi; il terzo è un testo chiaro e approfondito, utile per eventuali approfondimenti.

Palmisano e Schiavello, Elementi di Chimica, EdiSES, Napoli, 2007.

Michelin Lausarot, Vaglio, Fondamenti di stechiometria, PICCIN, Torino, 1988.

McQuarrie et al., Chimica generale. Zanichelli, 2012.

 

The first text is the basic one; the second is an excellent exercise text; the third is recommended for those with particularly weak chemistry bases.

Palmisano e Schiavello, Elementi di Chimica, EdiSES, Napoli, 2007.

Michelin Lausarot, Vaglio, Fondamenti di stechiometria, PICCIN, Torino, 1988.

McQuarrie et al., Chimica generale. Zanichelli, 2012.

 



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Note

Ricevimento studenti su appuntamento inviando email a: maria.martin@unito.it; valter.boero@unito.it

Le modalità di svolgimento dell'attività didattica potranno subire variazioni in base alle limitazioni imposte dalla crisi sanitaria in corso. 

 

 Student help desk in chemistry: appointment by sending an email to: maria.martin@unito.it; valter.boero@unito.it

The taching activity may undergo changes depending on the situation COVID19. 

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Ultimo aggiornamento: 24/09/2021 13:46
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