Chimica e laboratorio

Il testo Chimica e laboratorio è rivolto essenzialmente agli studenti del biennio degli Istituti Tecnici ed è scritto secondo l’ordinamento presentato dai programmi ministeriali di recente pubblicazione e già in atto in vari Istituti. Coerentemente con tali indicazioni programmatiche il testo è suddiviso in quattro grandi blocchi tematici che, dalla trattazione degli aspetti più legati al percorso storico-logico della chimica, affrontano poi gradualmente gli aspetti di questa disciplina che richiedono modelli interpretativi concettualmente più complessi, ma pur sempre adatti all’età degli studenti. Gli argomenti del primo tema riguardano la struttura e le trasformazioni della materia e costituiscono un vasto campo di indagine che va dallo studio dei sistemi materiali alle leggi della chimica, prosegue quindi con le trasformazioni chimiche e con lo studio degli elementi e dei composti, per terminare poi con il concetto di mole. Il secondo tema tratta di atomi, molecole e loro interazioni ed esamina perciò ampiamente la struttura atomica, il sistema periodico degli elementi, i legami chimici e la struttura molecolare. Il governo delle trasformazioni chimiche costituisce l’argomento del terzo tema e riguarda lo studio sistematico delle reazioni chimiche: equilibrio chimico, reazioni acido-base, elettrochimica, scambi energetici tra sistema e ambiente, velocità di reazione. Gli argomenti del quarto tema hanno attinenza con i princìpi generali della chimica del carbonio e spaziano dallo studio sistematico dei composti organici più attuali all’esame delle funzioni svolte dai vari composti del carbonio nei sistemi biologici e dell’importanza economica assunta da altri composti organici nel campo tecnologico e industriale. Particolare attenzione è stata posta all’applicazione numerica dei princìpi. Ogni tema porta all’interno della parte teorica svariati esercizi, per ciascuno dei quali è fornito il procedimento di risoluzione per esteso; alla fine di ciascun tema sono elencati numerosi problemi di ricapitolazione guidati e, per ognuno di questi, dopo l’enunciato sono infatti riportati la risposta numerica e il riferimento a paragrafi, equazioni e problemi analoghi svolti con lo stesso procedimento di risoluzione (gli esercizi e i problemi, svolti o guidati, ammontano a circa 350). Gli esperimenti di laboratorio, opportunamente scelti e in numero di ben 65, costituiscono parte integrante della trattazione, sono di facile, rapida, sicura esecuzione, prevedono l’uso di attrezzature semplici e di agevole reperibilità e possono essere eseguiti nell’arco di tempo previsto dai programmi ministeriali e dall’orario scolastico per le attività sperimentali. La nomenclatura chimica impiegata è sia quella ufficiale raccomandata dalla IUPAC sia quella tradizionale, ancora molto diffusa in campo chimico. Le unità di misura sono quelle del sistema internazionale di unità, SI. Diverse pagine poste in appendice richiamano le principali norme per la prevenzione degli infortuni e puntualizzano argomenti fondamentali, quali l’incertezza nella misura, l’approssimazione e l’arrotondamento dei numeri, e l’espressione dei numeri in notazione scientifica, indispensabili per un corretto insegnamento dei princìpi della scienza chimica.