OBIETTIVI FORMATIVI

Il modulo intende fornire la capacità di affrontare in maniera critica alcune problematiche di base della chimica. Esso costituisce inoltre una base formativa attraverso la quale lo studente sarà in grado di effettuare un'accurata scelta dei materiali, accanto ad una valutazione del relativo impatto ambientale.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L'insegnamento ha lo scopo di far acquisire ai partecipanti i fondamenti della chimica generale, della termodinamica e della cinetica, indispensabili per descrivere il comportamento dei materiali e affrontare l’interpretazione dei processi di trasformazione naturali e tecnologici rispettosi dell’ambiente. Inoltre ha lo scopo di esercitare gli studenti nel calcolo numerico, attraverso lo svolgimento di numerosi esercizi a lezione, la cui capacità di risoluzione è richiesta anche all'esame.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali

PROGRAMMA/CONTENUTO

• Struttura atomica della materia (Modelli atomici, numeri quantici, funzioni d’onda, Principio di Indeterminazione di Heisemberg, Principio di Esclusione di Pauli, Costruzione degli atomi);
• Classificazione periodica degli elementi e proprietà dei gruppi;
• Cenni su energia nucleare e radioattività (Emissioni radioattive, tempo di dimezzamento);
• Legame atomico (legame covalente, ionico, metallico, a ponte di idrogeno, legami deboli);
• Nomenclatura inorganica (Ossidi, anidridi, idrossidi, acidi, sali, sali acidi);
• Introduzione alla chimica organica (ibridizzazione del carbonio, alcani, alcheni e alchini, gruppi funzionali, polimeri);
• Stechiometria delle reazioni (Reazioni di scambio e ossidoriduzioni);
• Calcoli stechiometrici (Composizione percentuale, frazioni molari, Molarità, Normalità, reazioni chimiche e calcoli quantitativi);
• Solidi cristallini (metallici, ionici e covalenti);
• 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);
• Termodinamica (1° e 2° principio della Termodinamica, Entalpia, Entropia, Energia libera, calori di reazione, Legge di Hess-Laplace);
• 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);
• Il pH e l’idrolisi (definizioni di acido e base, calcolo del pH);
• Elettrochimica (Pile, elettrolisi);
• Fenomeni di inquinamento di aria, acqua e suolo.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

• M. Panizza, G. Cerisola, “Esercizi di chimica per Ingegneria”, Ed. ECIG. (Libreria Moneta);
• Barbucci, Panizza “Dispense di Chimica”
• P. Silvestroni, Fondamenti di Chimica, Editoriale Veschi (Consultazione);