Manuale di stechiometria. Una guida ragionata alla comprensione degli aspetti fondamentali e quantitativi della chimica generale (Monti Donato;Stefanelli Manuela;Viola Elisa - Piccin)

Questo lavoro nella intenzione degli Autori nasce da un’idea di “libro di stechiometria” inteso come parte integrante del bagaglio culturale che uno studente dovrebbe acquisire nei primi anni del suo percorso di formazione scientifica, che consideri questa materia non come un corpus a sé stante disgiunto dallo studio della teoria, ma come un sinergico mezzo di grande rilevanza didattica per la comprensione e l’approfondimento della Chimica Generale. Il libro è suddiviso in diversi capitoli che coprono tutti gli argomenti compresi in un classico corso di Chimica Generale svolto al primo anno dei Corsi di Laurea in Chimica, Chimica Farmaceutica, Scienze Biologiche, Scienze Naturali, Medicina, Ingegneria e Scienza dei Materiali. Ogni capitolo è introdotto da una concisa ma esaustiva parte teorica che offre un fondamentale supporto di conoscenze di base al tema di volta in volta affrontato. Questo è particolarmente evidente nei capitoli dedicati alla termodinamica e gli equilibri in fase gassosa, o, ad esempio, nel caso degli equilibri acido-base in soluzione acquosa, in cui è presente una sezione dedicata alla relazione tra struttura molecolare e forza acida o basica. L’organizzazione del presente testo, ancora una volta nella intenzione degli Autori, è volta al livellamento delle differenze di “bagaglio culturale chimico” posseduto dagli studenti iscritti al primo anno di un Corso di Laurea di tipo tecnico-scientifico, spesso originato dalla disomogeneità del livello di insegnamento di questa disciplina, a causa dei differenti programmi svolti nei diversi indirizzi della Scuola Secondaria Superiore. Nel primo capitolo vengono illustrati alcuni concetti di base, come le unità di misura, le costanti fondamentali e i loro valori, i rudimenti della teoria degli errori e l’uso delle cifre significative nei calcoli. Il successivo capitolo riguarda la nomenclatura chimica, il bilanciamento delle reazioni chimiche e i relativi calcoli stechiometrici. Nel Capitolo 3 sono descritti i numeri di ossidazione e le reazioni di ossido riduzione. Le leggi dei gas ideali sono riportate nel Capitolo 4, mentre nel Capitolo 5 sono discusse le proprietà delle soluzioni e i calcoli di concentrazione. Nel Capitolo 6 sono affrontate le basi della termodinamica e gli equilibri in fase gassosa (omogenea ed eterogenea), mentre i conseguenti equilibri acido-base e di solubilità in mezzo acquoso sono affrontati nei successivi Capitoli 7 e 8, rispettivamente. L’elettrochimica (pile ed elettrolisi) e le proprietà colligative delle soluzioni sono discusse nei restanti Capitoli 9 e 10. Abbiamo operato la scelta di non inserire esercizi che riguardano argomenti come ad esempio la cinetica chimica che, sebbene non di minore importanza, viene spesso trattata velocemente durante le frenetiche e affannate ore finali dei corsi. Il testo è accompagnato da esempi svolti che partono da esercizi di livello di base fino ad esempi più complessi, diversi dei quali di tipo applicativo. Sono presenti un gran numero di esercizi il cui svolgimento è affidato allo studente e la cui soluzione è rimandata alla sezione online del testo. Le soluzioni degli esercizi proposti sono corredate da continui richiami alla teoria e sono svolte in modo critico e dettagliato, offrendo in molti casi vie alternative per il raggiungimento del risultato, aspetto ritenuto dagli Autori fondamentale e spesso non considerato a causa del poco tempo che viene concesso ai docenti. Gli esercizi di maggiore complessità rappresentano il condensato di un gran numero di prove di esame e di prove in itinere che hanno beneficiato del gradito e necessario riscontro avuto negli anni dagli studenti iscritti ai Corsi di Laurea in Chimica delle Università dove gli autori hanno acquisito una più che ventennale esperienza di insegnamento e ricerca. In diversi casi, a causa delle diverse fonti a cui negli anni si è attinto, alcuni dati forniti nei problemi come ad esempio i valori delle costanti di equilibrio acido-base o di solubilità, possono variare leggermente. Questo naturalmente non inficia in alcun modo la correttezza della risoluzione degli esercizi e la conseguente validità didattica. Un sentito augurio è rivolto agli studenti che iniziano il loro percorso universitario, con la speranza e la consapevolezza che questo volume possa essere loro non solo di aiuto nell’apprendimento, ma anche di incoraggiamento, di stimolo alla curiosità e all’approfondimento delle discipline che nel futuro verranno affrontate. Un sincero ringraziamento andrà inoltre a chi, adottando questo “manuale operativo”, farà avere i propri commenti per il miglioramento del lavoro svolto e a chi comunicherà gli inevitabili errori presenti nel testo. DED