9798438 - CHIMICA F - O

Il corso ha lo scopo di fornire le conoscenze di Chimica necessarie per comprendere il comportamento delle sostanze più comuni, per poter affrontare l’interpretazione dei fenomeni chimici e chimico –fisici e per stabilire le opportune correlazioni proprietà-struttura dei materiali di uso ingegneristico.

Didattica frontale ed esercitazioni in aula.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel Syllabus

 Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA

A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze.

E' possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del nostro Dipartimento, prof. A. Pagano.

CONOSCENZE SULLA NATURA ATOMICA DELLA MATERIA

(Elementi, composti e miscele; proprietà fisiche e chimiche; atomi e mole­cole; numero atomico e numero di massa, isotopi, unità di massa atomica, peso atomico e peso molecolare; la mole, leggi della chimica, cenni di nomenclatura).

La frequenza è OBBLIGATORIA. Lo studente è tenuto a frequentare almeno il 70% delle lezioni del corso.

STRUTTURA DELLA MATERIA: Modello di Thomson; modello di Rutherford; spettri atomici; la teoria quantistica; teoria di Bohr; principio di Pauli; il principio di indeterminazione; dualismo onda-particella; la meccanica ondulatoria; l'equa­zione di Schroedinger; numeri quantici e livelli energetici; costruzione ideale degli atomi.

SISTEMA PERIODICO - NOMENCLATURA DEI COMPOSTI CHIMICI – REAZIONI CHIMICHE: Raggio atomico, potenziali di ionizzazione, elettronegatività, affi­nità elettronica, carattere metallico. Formule brute e di struttura; reazioni chimiche e calcoli stechiometrici, reazioni redox, dismuta­zione.

LEGAME CHIMICO: Teoria del legame di valenza; legame omopolare, covalente, ionico, metal­lico; angoli di lega­me; ibridazione; teoria VSEPR; risonanza; le­gami intermolecolari; teoria dell’Orbitale Molecolare.

STATO GASSOSO: Gas ideale; leggi di Boyle, Gay Lussac, Charles, Avogadro; equa­zioni di stato dei gas ed esercitazioni numeriche; legge di Avogadro; pressioni par­ziali; legge di Dalton; equazione di Van der Waals; stato critico dei gas reali; diagramma di Andrews.

TERMODINAMICA CHIMICA: Concetti generali di termodinamica; energia interna; I° principio della Termodinamica; entalpia; legge di Hess; entropia e II° principio della Termodinamica; III° principio della Termodinamica; energia libera e processi spontanei.

STATI CONDENSATI E PASSAGGI DI STATO: Stato solido; solidi covalenti, ionici, molecolari, metallici; difetti reticolari: di punto, di linea e di superficie; stato liquido; pressione di vapore; temperatura di ebollizione e solidificazione. Passaggi di stato; fusione, evaporazione, sublimazione; equazione di Clausius-Clapeyron; varianza e regola delle fasi; diagrammi di stato; sistemi ad un componente: acqua, zolfo, anidride carboni­ca.

STATO DI SOLUZIONE: Tipi di soluzione; solubilità di una specie; concentrazione e mo­do di esprimerla; interazioni soluto-solvente; soluzioni ideali e non ideali; legge di Raoult: relazioni tra la composizione di una mi­scela di due liquidi e quella del suo vapore; sistemi con azeo­tropo di massimo e di minimo; soluzioni diluite di soluti non volatili; proprietà colligative; crioscopia; ebullioscopia; pres­sione osmotica; dissociazione elettrolitica; elettroliti forti e deboli; grado di dissociazione; coefficiente di Van't Hoff.

EQUILIBRIO CHIMICO: Legge dell'azione chimica delle masse; principio di Le Chatelier; relazioni tra le costanti di equilibrio; equilibri omogenei ed eterogenei; equilibri gassosi; influenza di pressione, tem­peratura e concentrazione sulle condizioni di equilibrio; energia libera e costante di equilibrio.

EQUILIBRIO IN SOLUZIONE ACQUOSA: Acidi e basi; teorie di Arrhenius, Bronsted e Lewis; prodotto ionico dell'acqua; definizione di pH; calcolo del pH di soluzioni di acidi e basi forti; calcolo del pH di soluzioni di acidi e basi deboli; idrolisi salina; soluzioni tampone; prodotto di solubilità ed effetto dello ione in comune.

CINETICA CHIMICA: Velocità di reazione; molecolarità e ordine di reazione; influenza della temperatura; energia di atti­vazione; catalisi omogenea ed eterogenea

ELETTROCHIMICA: Pile galvaniche; potenziale standard e sua misura; serie elettrochimica degli elementi; equazione di Nernst; pile a concentrazione; elettrolisi; tensione di decomposizione; leggi di Faraday; elettroli­si di sali fusi; elettrolisi di NaCl in soluzione acquosa; elettrolisi dell'acqua; cenni sulla corrosione

CENNI DI CHIMICA INORGANICA

Teoria ed esercizi:

-M.Schiavello – L. Palmisano, Fondamenti di Chimica, EdiSES;

- P.Tagliatesta- Chimica generale e inorganica- Edi Ermes

-R.Chang, Fondamenti di Chimica generale, McGraw-Hill;

- J.K.Robinson, J.McMurry, R.C.Fay, Chimica generale 8/Ed con MyLab, Pearson Editore

-B.B.Laird, Chimica generale, McGraw-Hill;

- Nivaldo J.Tro, Introduzione alla Chimica, 6/Ed con MyLab e Text, Pearson Editore

-Bertini I., Luchinat C.,Mani F.-Chimica (Materia, tecnologia, ambiente), CEA

Esercizi:

- M.Bruschi, Stechiometria e Laboratori di Chimica Generale, Pearson;

-P. D’Arrigo, Chimica, esercizi e casi pratici, EdiSES

L'esame prevede una prova con esercizi e una prova relativa alla parte di teoria del programma.

Durante il periodo delle lezioni saranno  previste delle prove in itinere  che hanno una doppia valenza: la prima di tipo autovalutativo per consentire agli studenti di verificare in itinere il livello di apprendimento; la seconda di tipo valutativo per accedere direttamente all’esame orale.

La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

Molecola dell'ammoniaca: legami presenti, sintesi, proprietà.

Molecola dell'acqua: legami, prodotto ionico dell'acqua, diagramma di stato, elettrolisi.

Gas ideali e gas reali.

Equilibrio chimico e principio di Le Chatelier.

Cinetica chimica

Elettrochimica: pile e celle di elettrolisi