Argomenti trattati

Composizione macroscopica e microscopica della materia

Miscele omogenee ed eterogenee, La separazione dei componenti delle miscele, Le sostanze: elementi e composti. La teoria atomica e le leggi della chimica. La teoria atomico-molecolare. Le particelle subatomiche. Simboli degli elementi e formule chimiche.

La massa delle particelle e la mole

Masse atomiche e molecolari. La mole. Il significato quantitativo delle formule chimiche.

La struttura dell’atomo

L’atomo di Thomson. Il modello atomico di Rutherford. La duplice natura della luce. L’atomo di Bohr. La natura ondulatoria delle particelle e le funzioni d’onda. Gli orbitali e i numeri quantici. La costruzione degli atomi.

La tavola periodica degli elementi

La tavola periodica di Mendeleev. La tavola periodica a lunghi periodi. Le configurazioni elettroniche degli elementi e la tavola periodica. Proprietà periodiche.

I legami chimici secondo la teoria di Lewis.

Legami chimici e loro origine. La regola dell’ottetto e i diversi tipi di legame. Legame covalente. Legame ionico. Limiti della teoria di Lewis. Legame metallico. Teoria VSEPR e geometria molecolare. Legami intermolecolari.

I legami chimici secondo la meccanica quantistica

Teoria del legame di valenza. Ibridazione degli orbitali. Legami multipli. Teoria dell’orbitale molecolare. Molecole biatomiche degli elementi del primo e secondo periodo. Orbitali p delocalizzati.

I composti inorganici: formule e nomenclatura

Le sostanze organiche e inorganiche e la nomenclatura chimica. Il numero di ossidazione. I composti binari contenenti ossigeno. I composti binari privi di ossigeno. Gli idrossidi. Gli ossoacidi. I sali.

Le reazioni chimiche

Generalità sulle reazioni chimiche. Le equazioni di reazione. Classificazione delle reazioni chimiche. Aspetti quantitativi delle equazioni di reazione.

Gli stati di aggregazione e i passaggi di stato

Proprietà generali degli aeriformi, dei liquidi e dei solidi. I cambiamenti di stato di aggregazione. I passaggi di stato a livello submicroscopico, la tensione di vapore e la temperatura critica. Le curve di riscaldamento.

Gli aeriformi, i liquidi e i solidi

I gas perfetti e la teoria cinetica dei gas. Le leggi dei gas. L’equazione di stato dei gas perfetti. L’equazione di van der Waals. Le miscele gassose e la legge di Dalton. Caratteristiche e classificazione dei liquidi. Caratteristiche e classificazione dei solidi. I sistemi cristallini.

Le soluzioni

Generalità sulle soluzioni. I fattori che determinano la formazione delle soluzioni. L’effetto della temperatura e della pressione sulla solubilità. I modi di esprimere la concentrazione. Le proprietà colligative. Le soluzioni colloidali.

Aspetti energetici, spontaneità e velocità delle reazioni chimiche

Reazioni chimiche ed energia. Il calore di reazione e il primo principio della termodinamica. Le reazioni chimiche spontanee e l’entropia. L’energia libera. La velocità di reazione e i fattori da cui dipende. La teoria degli urti.

L’equilibrio chimico

Lo stato di equilibrio chimico. La legge di azione di massa. La costante di equilibrio nelle reazioni allo stato gassoso e nelle reazioni eterogenee. Il principio di Le Châtelier e lo spostamento dell’equilibrio chimico.

Gli equilibri chimici nelle soluzioni acquose

La dissociazione e la ionizzazione degli elettroliti. Gli acidi, le basi e i sali. Le costanti di ionizzazione degli acidi. Le costanti di ionizzazione delle basi. Gli acidi e le basi secondo Brønsted-Lowry. Gli acidi e le basi secondo Lewis. L’autoionizzazione dell’acqua e la neutralità, l'acidità e la basicità delle soluzioni. Il pH e la sua misurazione. Il pH delle soluzioni di acidi, basi e sali. Le soluzioni tampone. L’equilibrio di solubilità.

La molteplicità delle reazioni chimiche

Un approfondimento sulle reazioni in soluzione acquosa. Le reazioni di ossidoriduzione. Il bilanciamento delle reazioni di ossidoriduzione. I calcoli stechiometrici nelle reazioni in soluzione e la normalità.

L’elettrochimica

Le pile. I potenziali di elettrodo e la forza elettromotrice. Celle galvaniche del commercio. L’elettrolisi. Esempi di elettrolisi. Le leggi di Faraday.

La chimica nucleare

La radioattività. Il tempo di dimezzamento e le famiglie radioattive naturali. Applicazioni pratiche degli isotopi radioattivi. Le reazioni nucleari e la loro energia. La fissione nucleare e il suo impiego. La fusione nucleare.

La chimica inorganica

Introduzione. L’idrogeno. Gli elementi del gruppo I A. Gli elementi del gruppo II A. Gli elementi del gruppo III A. Gli elementi del gruppo IV A. Gli elementi del gruppo V A. Gli elementi del gruppo VI A. Gli elementi del gruppo VII A. Gli elementi del gruppo VIII A. Gli elementi di transizione.

La chimica organica

Introduzione. L’isomeria nei composti organici. Gli idrocarburi e la loro classificazione. Gli alcani. Gli alcheni. Gli alchini. Gli idrocarburi aliciclici. Gli idrocarburi aromatici. Le sostanze organiche diverse dagli idrocarburi. Gli alcoli. I fenoli. Gli eteri. Le aldeidi e i chetoni. Gli acidi carbossilici. Gli esteri. Le ammine. I polimeri.

La biochimica

Le molecole biologiche. I carboidrati. I monosaccaridi. Gli oligosaccaridi. I polisaccaridi. I lipidi. Gli amminoacidi. Le proteine. Gli enzimi, i coenzimi e le vitamine. I nucleotidi. Gli acidi nucleici.