Lezione 1 · Presentazione del corso, materia ed energia

Come funziona il corso

Chi è chi

Per tutte le domande sul laboratorio il prof chiede di scrivere ai responsabili del laboratorio (lui può essere messo in copia).

Orari e aule

• Lezioni: lunedì 11–13, mercoledì 11–13, venerdì 9–11, sempre in Aula 2, ex Saiwa. Il prof di solito non fa pausa; nelle lezioni 11–13 preferisce finire un po’ prima per chi deve prendere i mezzi.
• Lunedì 5 ottobre: l’edificio è chiuso per un concorso, la lezione si fa al Dipartimento di Chimica (DCCI), via Dodecaneso.
• Mercoledì 7 ottobre: lezione annullata (visita medica del prof). Arriverà un avviso su Aulaweb.
• Corso dal 2 ottobre 2026 al 15 gennaio 2027. Per Geologia si parte solo ora perché, essendo un corso mutuato, si è dovuto allineare all’inizio di Biotecnologie.
• Il prof chiede di sedersi davanti: chi arriva prima prende il posto.

Strumenti online

Programma e scheda del corso: corsi.unige.it/off.f/2026/ins/96754.

Il laboratorio

• Dove: Dipartimento di Chimica (DCCI), via Dodecaneso, a piedi dal DISTAV (via Papigliano e la passerella, ultimo palazzo a sinistra). Si entra al sesto piano e si scende ai laboratori.
• Corso sicurezza: 4 ore online + 8 ore in presenza, obbligatorio prima di entrare. Il prof chiederà l’elenco di chi l’ha completato: senza attestato non si entra. Per Geologia lo gestisce Piazza, ed è lo stesso che serve per le uscite sul terreno.
• Assenze: se si salta per un motivo valido (malattia, sport) bisogna avvisare e spiegare. Si può essere inseriti in un gruppo parallelo nella stessa settimana, e ci sono alcune sedute di recupero. Il prof ha insistito: il problema degli anni scorsi è stato chi spariva senza giustificare né recuperare, e poi si lamentava di non essere ammesso.
• Su Aulaweb ci saranno anche test e attività preparatorie al laboratorio.

Il tutorato

Con Marco Riviera, martedì 14–16, dal 13 ottobre, in aula B1.02 della Palazzina delle Scienze (DISTAV), quella a un piano solo tra Corso Europa e viale Benedetto XV. Prima dell’inizio del laboratorio è l’unico pomeriggio libero per entrambi i corsi.

Marco lavora in coppia con il prof: sa cosa è stato spiegato in aula e prepara gli esercizi di conseguenza. Il tutorato non è obbligatorio, ma il prof ha chiesto esplicitamente di andarci: “i risultati finali sono disastrosi”, con meno del 10% che supera l’esame. Anche lì si rilevano le presenze.

Esame e metodo di studio

• Studiare subito dopo ogni lezione: un ripasso di uno o due giorni prima dell’esame non basta. La chimica va di pari passo con gli esercizi.
• Gli appunti del prof su Aulaweb (il PDF della prima lezione è già lì) sono “la carcassa”: non bastano per l’esame. Serve il libro, soprattutto per la teoria.
• Anche gli esercizi su Aulaweb sono il minimo indispensabile: farli tutti non vuol dire essere pronti. Bisogna farne altri dai libri.
• Il punto debole che il prof vede più spesso: non capire il testo del problema, prima ancora della chimica. E saper scrivere il ragionamento in modo chiaro, anche con una calligrafia leggibile.
• I crediti non sono solo ore in aula: comprendono lo studio autonomo, e per chimica ne serve molto, anche il doppio delle ore di lezione.

Libri

Nessun testo obbligatorio: va bene qualunque chimica generale universitaria, e un’edizione di qualche anno fa va benissimo (le nuove costano due o tre volte tanto e il contenuto cambia poco). Gli argomenti sono quelli standard: teoria acido-base, equilibrio, stechiometria.

Per chi ama leggere: Oliver Sacks, Zio Tungsteno; Le Couteur e Burreson, I bottoni di Napoleone; Roald Hoffmann, La chimica allo specchio.

Che cos’è la chimica

Tutto quello che abbiamo intorno è materia, e i materiali sono il risultato anche dello sviluppo della chimica: salute e medicina (farmaci, vaccini, anestesia, depurazione), energia e ambiente (combustibili, solare, nucleare), cibo e agricoltura (fertilizzanti, conservanti), materiali (polimeri, ceramiche, batterie, quantum dots). “Un geologo che non si orienta nelle formule non sa di cosa sono fatti i minerali, e non è un geologo.”

Trasformazioni fisiche e chimiche

• Fisica: non altera composizione e identità della sostanza. Ghiaccio, acqua liquida e vapore sono sempre H₂O: cambia solo come sono disposte le molecole. Esempi: fusione del ghiaccio, ebollizione dell’acqua della pasta, zucchero sciolto in acqua. Di solito è reversibile cambiando solo la temperatura: un cambiamento di stato è sempre una trasformazione fisica.
• Chimica: cambia la composizione. Le molecole si rompono negli atomi e gli atomi si ricombinano in modo diverso. Esempi: idrogeno e ossigeno che, innescati da una fiamma, formano acqua; il metano del fornello (CH₄) che brucia con l’ossigeno dando CO₂ e acqua. Non si inverte cambiando solo la temperatura: per scomporre l’acqua in idrogeno e ossigeno serve l’elettrolisi, cioè energia elettrica.
• Le reazioni chimiche sono spesso accompagnate da un grosso scambio di energia: la formazione dell’acqua è fortemente esotermica (rilascia molto calore), la sua scomposizione richiede che l’energia venga fornita dall’esterno.

Gli stati della materia, visti dagli atomi

Solido: forma e volume propri. Liquido: volume proprio, prende la forma del recipiente e forma una superficie. Gas: occupa tutto lo spazio disponibile, senza superficie. A livello atomico: nel solido le molecole sono ordinate in file, nel liquido sono vicine ma in disordine, nel gas sono lontanissime (“se nel liquido sono vicine come voi seduti ai banchi, nel gas uno è qui e l’altro alla stazione”).

L’energia

È un concetto che il prof chiede di tenere sempre in testa: l’energia è “sempre” il fattore che decide cosa si ottiene in una trasformazione. In natura avviene ciò che è più conveniente dal punto di vista energetico.

• Il cellulare: fermo sul banco o tenuto più in alto ha solo energia potenziale, ma più in alto ne ha di più (rispetto al centro della Terra). Lasciato cadere, la potenziale si converte in cinetica: da più in alto l’urto è più violento.
• Mosca ed elefante: la mosca è veloce ma leggera, l’elefante lento ma enorme. Lo stesso vale per atomi diversi, dal piccolo idrogeno al grosso uranio.
• La molla: a riposo ha l’energia più bassa; allungarla o comprimerla costa lavoro e ne alza l’energia.
• Il carburante, l’esplosivo, il cibo: l’energia chimica accumulata in una sostanza si libera con una reazione. Una saponetta di esplosivo, un reattore nucleare, un pezzo di lardo contro un popcorn della stessa dimensione: il contenuto energetico è molto diverso. Il petrolio è energia accumulata nel sottosuolo dalla decomposizione di piante nel corso di [ndr: milioni, non migliaia di] anni.

Energia e cariche

Molti fenomeni chimici si spiegano con l’interazione elettrostatica tra specie cariche (cationi e anioni). Cariche opposte si attraggono perché, avvicinandosi, l’energia totale diminuisce; cariche uguali si respingono perché avvicinarle la aumenterebbe. Separare due cariche opposte richiede energia, e più le allontano più ne serve. È lo stesso principio dei cambiamenti di stato: per far evaporare l’acqua bisogna allontanare le molecole, quindi fornire energia (il fornello); quando il vapore condensa l’energia viene rilasciata (è il principio dei condizionatori).

Gli elementi

• I simboli hanno al massimo due lettere, e la prima è sempre maiuscola. Co è il cobalto; CO, con due maiuscole, è un composto di carbonio e ossigeno. Molti simboli vengono dalla radice del nome latino: Cu rame, Fe ferro, Au oro, Sn stagno.
• Abbondanza: oltre il 95% in peso della Terra è fatto da circa 10 elementi; oltre il 95% dell’Universo da 2 soli, idrogeno ed elio. [ndr] In aula “99% idrogeno, elio al 4%”: in massa sono circa 74% idrogeno e 24% elio. Gli elementi più pesanti si formano solo con fenomeni estremi (stelle giganti, fusioni nucleari, collisioni tra stelle). Uno smartphone ne contiene più di 30, tra cui molti di importanza strategica.
• Tavola periodica consigliata: ptable.com (anche in italiano, passando col mouse si vedono nome e proprietà).