Syllabus del corso
Obiettivi
Obiettivi generali. Il corso si propone di avviare gli studenti alla sperimentazione chimica di laboratorio mediante l'apprendimento della stechiometria e l'esecuzione di esperienze che siano complementari all’insegnamento di Chimica Generale. L’obiettivo è inoltre di fornire allo studente le elementari norme di sicurezza da rispettare in un laboratorio chimico, le basilari tecniche di sintesi e di analisi per via umida.
Conoscenza e capacità di comprensione. Lo studente, al termine del corso, dovrà conoscere i principi base della stechiometria e delle reazioni chimiche dei composti inorganici. Inoltre, dovrà conoscere l’impiego della dotazione/strumentazione base di un laboratorio chimico e le elementari norme di sicurezza da rispettare.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Al termine del corso lo studente è in grado di: (i) risolvere in modo adeguato semplici problemi di stechiometria; (ii) effettuare semplici esperimenti di laboratorio di chimica.
Autonomia di giudizio. Lo studente dovrà essere in grado di: (i) scegliere la metodologia di calcolo più adeguato allo studio del sistema di interesse; (ii) individuare i composti e le modalità più appropriate per semplici reazioni chimiche da effettuare.
Capacità di apprendimento. Lo studente dovrà essere in grado di affrontare i problemi, argomenti ed esperimenti più complessi che verranno presentati nei successivi insegnamenti.
Abilità comunicative. Lo studente alla fine del corso dovrà essere in grado di descrivere gli argomenti affrontati con proprietà di linguaggio.
Contenuti sintetici
Il corso è articolato in una Parte Teorica che comprende il richiamo delle nozioni fondamentali di chimica e la spiegazione della teoria necessaria alla piena comprensione delle Esperienze che verranno svolte in laboratorio. Completerà la preparazione dello studente l’esecuzione parallela di Esperienze pratiche atte ad insegnare le principali tecniche di laboratorio, che verranno eseguite dagli studenti singolarmente o in gruppi.
Programma esteso
Parte Teorica.
Stechiometria: Elementi, atomi e ioni, Massa atomica, Sistema periodico, Numero di ossidazione. Molecole, Massa molecolare, Mole, Formule minime e Formule molecolari, Composizione percentuale dei composti. Bilanciamento delle equazioni chimiche. Concentrazione delle soluzioni, Miscelazione e diluizione delle soluzioni, Analisi volumetrica. Introduzione all’equilibrio chimico. Costante di equilibrio. Equilibri di dissociazione e di formazione. Proprietà colligative. Acidi e basi, Prodotto ionico dell’acqua, pH e pOH, Acidi e basi forti, Acidi e basi deboli. Il pH nelle soluzioni saline (Equilibri di idrolisi). Soluzioni tampone. Equilibri di solubilità, Solubilità in funzione del pH.
Laboratorio Didattico.
Esperienze di laboratorio: Agente limitante, Sintesi e reattività di composti inorganici (perborato e allume), Reazioni di ossido-riduzione (ciclo del rame), prodotto di solubilità, introduzione all’analisi volumetrica (titolazioni acido-base), reazioni di precipitazione/separazione e identificazione (analisi qualitativa) di cationi; preparazione di materiali applicabili a dispositivi elettronici
Prerequisiti
Sono richieste le conoscenze di base del calcolo numerico e algebrico, uso di logaritmi ed esponenziali, sistema di misura e unità SI, numeri decimali e in formato scientifico. Tutti gli studenti devono completare il corso di sicurezza obbligatorio per partecipare al laboratorio.
Modalità didattica
18 lezioni da 2 ore svolte in presenza, Didattica Erogativa (3CFU)
9 attività di laboratorio da 4 ore svolte in presenza, Didattica Interattiva (3CFU)
La frequenza alle esercitazioni pratiche di Laboratorio è obbligatoria per almeno l'80% delle esperienze.
Il laboratorio didattico inizierà a Novembre 2025.
Materiale didattico
Dispense e indicazioni fornite dal docente sulla piattaforma e-learning.
Testo utilizzabile: P. Michelin Lausarot, G.A. Vaglio,* Stechiometria per la chimica generale*, Piccin.
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Primo semestre.
Modalità di verifica del profitto e valutazione
La verifica del profitto relativa ai 3 CFU di esercitazioni è effettuata attraverso due compitini o un compito scritto costituito da esercizi relativi agli argomenti del programma effettuato in aula. Ciò servirà a verificare il corretto apprendimento delle basi della stechiometria. La valutazione della prova è espressa in trentesimi con eventuale lode.
L’esame sarà costituito da una prova scritta relativa al corso di Laboratorio di Chimica Generale. La prova scritta sarà costituita esclusivamente da 6-7 esercizi e avrà una durata massima di 2h30 min.
Nel caso dei compitini, lo schema sarà simile, ma lo scritto avrà durata 1h30min e con 4-5 esercizi.
La verifica del profitto relativa ai 3 CFU di laboratorio comprende: la frequenza del Laboratorio (almeno 7 su 9 esperienze); la valutazione delle relazioni e dei contenuti acquisiti durante il laboratorio. Ciò servirà a verificare il corretto apprendimento delle principali reattività dei sistemi inorganici.
La valutazione complessiva concorrerà a stabilire il voto finale dell’esame.
Orario di ricevimento
Dal lunedì al venerdì, previo appuntamento.
Sustainable Development Goals
Aims
General objectives. The course allows students to gain familiarity with laboratory techniques and apparatus, and to apply their knowledge of concepts from General Chemistry course in an actual laboratory situation. The course will also give the basic principles and procedures of laboratory safety.
Knowledge and understanding. Students, by the end of the course, will learn the basic principles of both stoichiometry and chemical reactions of inorganic compounds. Moreover, students will learn to know and exploit general chemistry lab equipment and glassware as well as the basic safety rules.
Applying knowledge and understanding. By the end of the course, students will be able to (i) solve simple problems of stoichiometry, and (ii) perform simple chemistry lab experiments.
Making judgments. By the end of the course, students will become able to (i) choose the methodology to study the chemistry of a selected system, and (ii) individuate proper compounds and techniques to carry out simple chemical reactions.
Communication skills. By the end of the course, students will be able to describe the arguments of the course and to participate in stimulating discussions.
Learning skills. By the end of the course, students will have developed the ability to solve and face with more complex exercises, arguments and experiments.
Contents
The course is organized into a Theoretical Part that includes a review of the fundamental concepts of chemistry and the explanation of the theory necessary for a complete understanding of the Experiments that will be conducted in the laboratory. The student's preparation will be completed by the parallel execution of practical Experiences aimed at teaching the main laboratory techniques, which will be carried out by the students individually or in groups.
Detailed program
Theoretical Part
Stoichiometry: Elements, atoms, ions, atomic mass, Periodic system, oxidation number. Molecules, Molecular Mass, Moles, Empirical Formulas and Molecular Formulas, Percent composition of compounds. Balance of chemical equations. Concentration of a solution, Mixing and dilution, Volumetric Analysis, Equilibrium and equilibrium constant. Dissociation and formation equilibria. Colligative properties. Acid and bases, Ionic product of water, pH and pOH, strong and weak acid and bases. pH of the saline solutions. Buffer solutions. Solubility and solubility equilibria, solubility and pH.
Laboratory
Laboratory experiments: Limiting agent, Synthesis and reactivity of inorganic compounds (perborate, alum), redox reactions (copper cycle), solubility , introduction to volumetric analysis (acid-base titrations), precipitation / separation and identification of cations (qualitative analysis), synthesis of materials applicable to electronic devices.
Prerequisites
Algebraic calculations, knowledge of logarithmic and exponential functions, SI units, numbers in decimal and scientific notation, are required. All students must complete mandatory safety training to participate in the laboratory course.
Teaching form
18 two-hours lectures, in person, Delivered Didactics (3CFU)
9 four-hours lab activities, in person, Interactive Teaching (3CFU)
The attendance of the Laboratory experiences is compulsory for the 80% of the experiences.
Students lab will start in November 2025.
Textbook and teaching resource
Materials to be downloaded from e-learning.
Useful text book: P. Michelin Lausarot, G.A. Vaglio, Stechiometria per la chimica generale, Piccin.
Semester
First semester.
Assessment method
The evaluation of the 3 CFU related to the in-class exercises will be assessed by two tests during the semester or a global test at the end of the semester, both constituted of exercises connected to the topics of the lessons. This will help to assess the effective learning by the students of the main principles of chemical stoichiometry. The final grade of the exam is expressed in thirtieths with possible honors.
The written exam will be constituted by 6-7 exercises for a maximum duration of 2h30min.
In the case of the two tests carried out during the semester, the scheme will be similar, with 4-5 exercises for a maximum duration of 1h30min.
The assessment, regarding the 3 CFU of Lab activity, is composed by the following aspects: the attendance to the Lab (at least 7/9 of the experiments), the evaluation of the reports and of the topics related to the lab experiences. This will help to assess the effective learning by the students of the main principles of the chemical reactivity of inorganic compounds.
The evaluation contributes to assess the unique mark of the complete course.
Office hours
From Monday to Friday by appointment.
