OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso si propone di fornire una cultura chimica di base indispensabile per descrivere la struttura e il comportamento dei materiali e affrontare l’interpretazione dei processi naturali, ambientali e tecnologici

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L'insegnamento si propone di far acquisire allo studente le capacità di comprendere ed affrontare in maniera critica problematiche di base legate alla descrizione e proprietà di materiali e delle loro applicazioni tecnologiche in relazione alla struttura atomica, al tipo di legami chimici, alla spontaneità e velocità di processi chimici, agli equilibri chimici.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni con esercizi in aula

PROGRAMMA/CONTENUTO

Fondamenti: Nomenclatura inorganica (Ossidi, anidridi, idrossidi, acidi, sali, sali acidi), Calcoli stechiometrici (Composizione percentuale, frazioni molari, Molarità, Normalità, reazioni chimiche e calcoli quantitativi), Stechiometria delle reazioni (Reazioni di scambio e ossidoriduzioni).
Struttura atomica della materia: Modelli atomici, numeri quantici, orbitali, Principio di Indeterminazione di Heisenberg, Principio di Esclusione di Pauli, struttura elettronica.
Classificazione periodica degli elementi e proprietà.
Cenni su energia nucleare e radioattività (Emissioni radioattive, tempo di dimezzamento)
Legami chimici (legame covalente, ionico, metallico, a idrogeno, legami deboli).
Introduzione alla chimica organica (ibridizzazione del carbonio, alcani, alcheni e alchini, gruppi funzionali, polimeri).
Le leggi dei gas (legge di Boyle, di Charles, di Gay Lussac, di Avogadro, Equazione di stato dei gas perfetti e reali, pressioni parziali, il volume dei gas nelle reazioni chimiche).
Solidi cristallini (molecolari, metallici, ionici e covalenti). Proprietà.
Trasformazioni della materia: Termodinamica chimica (1° e 2° principio della Termodinamica, calori di reazione, Entalpia, Entropia, Energia libera), Equilibri chimici (costante di equilibrio, energia libera ed equilibrio), Equilibri eterogenei (diagrammi di stato a uno e due componenti, regola delle fasi), Cinetica chimica (Ordine di reazione, legge di Arrhenius), pH e soluzioni acquose (definizioni di acido e base, calcolo del pH acidi e basi forti, deboli, idrolisi di sali, sistemi tampone). Proprietà colligative. Prodotto di solubilità. Elettrochimica (Pile, elettrolisi).

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Appunti dell'insegnamento e note disponibili su aulaweb. Testi di consultazione: P.Zanello, R.Gatto, R.Zanoni, Conoscere la chimica; Fondamenti di Chimica Generale e inorganico con elementi di chimica organica, CEA ed.; M.S.Silberberg, Chimica, McGraw Hill ed.; P.Atkins, L.Jones, Principi di Chimica, Zanichelli ed.; V.  Lorenzelli,  Elementi  di  Chimica  per  le  Facoltà  di  Ingegneria,  Genova,  Ed.  Univ.;  I.Bertini, C.Luchinat, F.Mani, Chimica, materia, tecnologia, ambiente, Casa Ed. Ambrosiana.

Esercizi: M.  Panizza,  G. Cerisola, Esercizi di chimica per Ingegneria, Ed. ECIG.