OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il modulo di insegnamento si propone di far acquisire all'allievo Ingegnere la capacità di affrontare in maniera critica alcune problematiche di base. Il corso ha inoltre la finalità di costituire una base formativa in grado di permettere allo studente un'accurata scelta dei materiali accanto ad una valutazione del relativo impatto ambientale.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Sistema internazionale delle unità di misura: cenni sulle più importanti unità di misura del SI (mks) e dei sistemi pratici, Newton, Pascal, Bar, Joule, Watt, Ampere, Volt, Coulomb, ...., atmosfere, calorie, alcuni cenni alle unità anglosassoni (BTU, PSI, lunghezze).

Struttura atomica: esperienze di Thomson, Millikam, Rutterford. Modello di Bohr, Quantizzazione dell’energia, Heisemberg, Spettro delle onde elettromagnetiche, Meccanica quantistica, De Broglie, Shrodinger, Numeri Quantici, Orbitali, energia degli orbitali, Aufbau, numeri e costanti dell’atomo (carica dell’elettrone, massa dell’elettrone e del protone,...), numero di carica Z, massa atomica A, isotopi, u.m.a. Tabella periodica degli elementi: criteri organizzativi (periodi, gruppi e loro nomi), blocchi s, d, p, f. raggi atomici, potenziali di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività, carica nucleare effettiva.

Chimica nucleare: stabilità-instabilità degli atomi, decadimento atomico (alfa, beta,...), energia di legame nucleare e suo calcolo, bilanciamento delle reazioni nucleari, cinetica di decadimento nucleare, esempio di schema di fissione nucleare dell’uranio e confronto con la fusione nucleare del deuterio, esercizi.

Legami chimici: generalità sui legami, curva di Condon-Morse, influenza della curva sulle proprietà delle molecole o del solido, legame ionico, legame covalente (puro, polare, dativo), teoria del valence bond e LCAO, distribuzione degli elettroni nelle molecole covalenti, ordine di legame, legami ibridi, legame a ponti di idrogeno, interazioni deboli. Esercizi di aufbau di molecole covalenti, riconoscimento dei tipi legami e sui legami ibridi.

Solidi ionici, covalenti e molecolari: criteri generali organizzativi dei solidi cristallini (rapporto tra le dimensioni del raggio atomici nei solidi ionici, determinazione del grado di vuoto nelle strutture, sottoreticolo anionico e cationico, numero di coordinazione), sistemi capostipite (NaCl, CsCl, Li2O, ZnS, Na3N, Diamante, Grafite).

Legame metallico: caratteristiche peculiari dei metalli, teoria delle bande,
solidi metallici: sistemi di cristallizzazione dei metalli, cavità nei metalli, leghe metalliche, solidi policristallini, grano cristallino, bordo di grano, principali trattamenti che determinano le dimensioni dei grani cristallini.


Nomenclatura dei composti inorganici.

Reazioni chimiche: generalità, reazioni di scambio, di combustione.

Calcoli Stechiometrici: peso atomico, peso molecolare, u.m.a., moli, grammoatomo, calcoli quantitativi, resa-purezza
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Leggi dei gas e miscele gassose: generalità, legge dei gas perfetti, pressioni parziali, legge dei gas reali, legge dei gas e reazioni chimiche
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Le soluzioni: percentuale in peso in volume, molarità normalità, frazione molare, ppm, soluzioni elettrolitiche forti deboli, pH, idrolisi di sali.

Termodinamica e termochimica: I principio della TD, lavoro, capacità termica, entalpia e passaggi di stato, entalpia e reazioni chimiche, legge di Kircoff, II principio della TD, Entropia, energia libera, esercizi.


Equilibrio chimico: equilibri omogenei, costanti di equilibrio, le Chatelier, legge di Vant’Hoff.

Cinetica Chimica: velocità di reazione, complesso attivato, reazioni elementari, legge di Arrhenius, reazioni di primo e secondo ordine.


Elettrochimica: Eq. Di Nernst, potenziali elettrochimici, pile, elettrolizzatori.

Cenni di chimica organica: nomenclatura, gruppi funzionali, polimeri.

Cenni sull’inquinamento: del suolo delle acque e dell’aria.

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

ANTONIO BARBUCCI (Presidente)

MARINA DELUCCHI

MARCO PANIZZA

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Scritto

Calendario appelli