• Introduzione: Stati di aggregazione della materia. Sistemi omogenei ed eterogenei. Sostanze ed elementi chimici • Struttura atomica della materia: Teoria atomica e leggi di Lavoisier, Proust e Dalton. Proprietà dell'atomo. Struttura nucleare e isotopi. Pesi atomici. Simboli chimici e loro significato quantitativo • Nomenclatura delle principali sostanze chimiche: Sostanze chimiche molecolari e ioniche, formule chimiche di composti semplici. • Reazioni chimiche: Scrittura e bilanciamento di reazioni chimiche. • Calcoli con formule ed equazioni chimiche: Numero di Avogadro, concetto di mole.Massa molare. Determinazione di formule chimiche. Stechiometria. • Lo stato gassoso: Pressione gassosa e sua misura. Leggi empiriche dei gas. Legge dei gas ideali. Miscele di gas e pressioni parziali. Cenni sulla teoria cinetica dei gas. Distribuzione delle velocità, diffusione ed effusione. Gas reali. • Termodinamica e termochimica: Energia ed unità di misura. Calore, lavoro. Primo principio della termodinamica. Entalpia e variazione di entalpia. Calore di reazione ed entalpia di reazione. Equazioni termochimiche. Legge di Hess. • Struttura dell'atomo: Primi modelli. Spettri atomici e loro interpretazione. Modello di Bohr. Principi di meccanica quantistica: natura ondulatoria dell'elettrone, relazione di De Broglie, principio di indeterminazione. Numeri quantici ed orbitali atomici. Spin elettronico e principio di esclusione di Pauli. Principio di Aufbau. Configurazione elettronica degli atomi. Regola di Hund. Il sistema periodico degli elementi. Proprietà periodiche degli elementi: potenziale di ionizzazione, affinità elettronica. • Il legame chimico: Legame ionico: Ciclo di Born-Haber per NaCl. Configurazioni elettroniche degli ioni. Legame covalente: generalità, regola dell'ottetto. Formule di Lewis. Legami delocalizzati e risonanza. Distanza, ordine ed energia di legame. Geometria molecolare e momento dipolare. Teoria della repulsione tra coppie di elettroni (VSEPR). Teoria del legame di valenza: orbitali ibridi, legami multipli, esempi (metano, trifluoruro di boro, di fluoruro di berillio, acqua, ammoniaca, etilene, acetilene). Proprietà magnetiche delle molecole. Teoria degli orbitali molecolari: molecola di idrogeno, configurazioni elettroniche di molecole biatomiche, ordine di legame, proprietà magnetiche. • Cambiamenti di stato: Transizioni di fase. Equilibri tra fasi nei sistemi ad un componente. Equilibrio liquido-vapore, tensione di vapore. Punto di ebollizione. Equazione di Clausius Clapeyron. Diagrammi di stato. • Legami intermolecolari: Forze dipolo-dipolo, forze di London, forze di Van der Waals. Legame idrogeno. • Stati della materia: Lo stato liquido. Lo stato solido: Solidi molecolari, covalenti, ionici. Solidi metallici. Strutture cristalline. Reticoli e sistemi cristallini. • Le soluzioni: Tipi di soluzioni. Solubilità e fattori che la influenzano. Legge di Henry. Concentrazione e sue unità. Soluzioni ideali. Legge di Raoult. Miscele di liquidi totalmente miscibili: equilibri liquido-vapore. Proprietà colligative delle soluzioni: abbassamento crioscopico, innalzamento ebullioscopico, osmosi. Cinetica chimica: Velocità di reazione. Dipendenza della velocità di reazione dalla concentrazione. Equazione di Arrhenius. Energia di attivazione. Catalisi. • Reazioni ed equilibri chimici: Equazioni di reazione e loro significato quantitativo. Classificazione dei diversi tipi di reazione. Equilibrio chimico. Costante di equilibrio. Equilibri eterogenei. Spostamento dell'equilibrio: principio di Le Chatelier. Effetto della temperatura sull'equilibrio: equazione di Van't Hoff. • Teorie acido-base: Definizioni degli acidi e delle basi secondo Arrhenius, Bronsted e Lewis. Struttura molecolare e forza degli acidi. • Equilibri acido-base: Autoionizzazione dell' acqua. Soluzione di un acido o di una base forte. Il pH di una soluzione. Equilibri di ionizzazione di un acido o una base debole. Acidi poliprotici. Idrolisi. Soluzioni tampone. Titolazioni acido-base. Indicatori • Equilibri di solubilità: Prodotto di solubilità. Effetto degli ioni comuni. Precipitazione. Effetto del pH sulla solubilità. • Termodinamica ed equilibrio: Entropia e secondo principio della termodinamica. Entropie standard e terzo principio della termodinamica. Energia libera e spontaneità. Relazione tra energia libera e costanti di equilibrio • Reazioni di Ossidoriduzione: Numeri di ossidazione. Bilanciamento di reazioni di ossidoriduzione. • Elettrochimica: Lavoro elettrico da reazioni di ossidoriduzione. Pile e loro forza elettromotrice. Potenziali normali e loro significato. Equazione di Nernst. Tipi comuni di elettrodi. Pile a concentrazione. • Elettrolisi: Elettrolisi di sali fusi. Elettrolisi di soluzioni. Stechiometria dell’elettrolisi. • Breve descrizione delle proprietà degli elementi: Proprietà chimiche periodiche. Struttura proprietà e nomenclatura dei principali composti degli elementi dei blocchi s e p, con particolare riguardo alla chimica dei metalli alcalini, dei metalli alcalino-terrosi, dell’azoto, del fosforo, dello zolfo e degli alogeni. Cenni sulla chimica dei metalli di transizione: Proprietà. Complessi.