OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Fornire le conoscenze chimiche e chimico-fisiche fondamentali di struttura atomica, legame chimico, termodinamica e cinetica chimica indispensabili per la comprensione dello stato e della trasformazione della materia, dei fenomeni naturali e ambientali e della natura dei processi tecnologici.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni ed esercitazioni numeriche in aula

PROGRAMMA/CONTENUTO

Struttura della materia: quantizzazione dell’energia e dualismo onda-particella; equazione di Schrodinger e sua applicazione alla struttura atomica; periodicità delle proprietà chimiche; teoria del legame di valenza e orbitali molecolari; teoria delle bande per i solidi; coesione e struttura di solidi amorfi e cristallini; cenni sulle proprietà dei liquidi e dei cristalli liquidi; gas ideali e reali; relazioni tra struttura e proprietà meccaniche elettriche e magnetiche.

Fondamenti della reattività chimica: energia libera ed equilibrio chimico; equilibri in soluzione, acidi e basi forti, acidi e basi deboli, sali in ambiente acquoso, effetto dello ione a comune; equilibri di solubilità; velocità di reazione ed equazioni cinetiche; legge di Arrhenius, teoria del complesso attivato e catalisi.

Materiali polimerici: introduzione alla chimica organica; relazioni proprietà e struttura dei polimeri di sintesi (fibre, plastiche, elastomeri, polimeri termoindurenti, Tm, Tg, cristallinità, proprietà meccaniche, polimeri conduttori); cristalli liquidi; aspetti di impatto ambientale di polimeri di sintesi; tecniche analitiche strumentali per la caratterizzazione dei solidi.

Energia e ambiente: fonti energetiche e sviluppo sostenibile; produzione di idrogeno; risorse rinnovabili.

Applicazioni numeriche: unità di misura; nomenclatura dei composti chimici; mole; formule chimiche; peso atomico; peso molecolare; reazioni chimiche; leggi dei gas; concentrazione delle soluzioni; posizione dell’equilibrio; calcolo del pH.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

R. Chang, Fondamenti di chimica generale, McGrow-Hill, Milano, 2009;
P. Atkins e L. Jones, Principi di chimica, Zanichelli, Bologna, 2005;
M.S. Silberberg, Chimica, McGrow-Hill, Milano 2004;
V. Lorenzelli, Elementi di Chimica per le Facoltà di Ingegneria, Genova, Ed. Univ., 1994;
M. Panizza e G. Cerisola, Esercizi di Chimica per Ingegneria, ECIG, Genova, 2003.

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

GIANGUIDO RAMIS (Presidente)

GIACOMO CERISOLA

ELISABETTA FINOCCHIO

MARCO PANIZZA

LEZIONI

Orari delle lezioni

CHIMICA

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

La verifica delle capacità operative durante il corso avverrà attraverso il monitoraggio svolto durante le esercitazioni.
Esame scritto con completamento orale.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

La prova scritta ha la funzione di stabilire esclusivamente il livello minimo di conoscenze necessarie per accedere alla successiva prova orale e non ha una valutazione numerica. Si basa sulla soluzione di 9 quesiti, sia di natura teorica, che numerica, simili a quelli trattati durante le esercitazioni e presenti nella apposita sezione disponibile a tutti gli allievi in Aulaweb, sui seguenti argomenti: nomenclatura dei composti inorganici e organici; bilanciamento reazioni di scambio e redox; calcoli stechiometrici; applicazione della legge dei gas perfetti; radiochimica; configurazioni elettroniche di atomi, composti ionici e molecole biatomiche; legame chimico; termodinamica e termochimica; calcolo del pH per elettroliti forti e deboli; elettrochimica; equilibrio chimico; diagrammi di stato a 1 e 2 componenti; proprietà elettriche, magnetiche e meccaniche dei materiali; cinetica chimica; metallurgia. La prova si ritiene superata con un numero di risposte esatte maggiore o uguale a 5.

La prova orale ha lo scopo di valutare le conoscenze dello studente sui fondamenti della chimica necessari per lo sviluppo tecnologico dei processi di trasformazione della materia in sicurezza e rispettosi dell'ambiente. Si basa su 3 domande di peso equivalente ai fini della valutazione e tratte dai contenuti essenziali dell’insegnamento relative a: 1) struttura della materia; 2) trasformazione della materia; 3) relazioni tra struttura e proprietà dei materiali.

Calendario appelli

ALTRE INFORMAZIONI

Propedeuticità :

Nessuna. E' richiesta una minima cultura fisico-matematica.