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CHIMICA

CODICE 65946
ANNO ACCADEMICO 2021/2022
CFU 6 cfu al 1° anno di 8713 INGEGNERIA BIOMEDICA (L-8) GENOVA

6 cfu al 3° anno di 8719 INGEGNERIA INFORMATICA (L-8) GENOVA

SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE CHIM/07
LINGUA Italiano
SEDE GENOVA
PERIODO 2° Semestre
MATERIALE DIDATTICO AULAWEB

PRESENTAZIONE

L'insegnamento propone lo studio dei principi fondamentali della Chimica, con particolare attenzione ad aspetti applicativi e tecnologici, ed è organizzato secondo un percorso che parte dal modello dell'atomo, per poi descrivere le combinazioni di atomi tramite legami, i diversi stati della materia, le reazioni e le proprietà. I concetti di termodinamica, equilibrio e cinetica permetteranno di valutare le trasformazioni della materia e le basi di processi e tecnologie chimiche.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L'insegnamento 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 alle relative applicazioni tecnologiche, in relazione alla struttura atomica, al tipo di legami chimici, all'effetto termico, spontaneità e velocità dei processi chimici, agli equilibri chimici e fisici.

Al termine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di:

descrivere e confrontare modelli atomici, strutture elettroniche di atomi, molecole, ioni composti;

descrivere le caratteristiche dei diversi stati della materia;

interpretare le principali proprietà correlate alla struttura di materiali in ambiti di applicazioni tecnologiche e processi naturali;

analizzare e risolvere problemi riguardanti bilanciamento di reazioni, stechiometria, termodinamica di base, elettrochimica, cinetica chimica e composizioni all'equilibrio di miscele di reazione;

descrivere esempi di diagrammi di stato;

valutare il comportamento di soluti in soluzioni acquose;

ipotizzare, attraverso i concetti appresi, il comportamento di un sistema a seguito di reazioni chimiche e variazioni di parametri operativi.

PREREQUISITI

-

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni con svolgimento guidato di esercizi e discussione di esempi applicativi specifici.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Fondamenti: Nomenclatura inorganica (Ossidi, anidridi, idrossidi, acidi, sali, sali acidi). Reazioni di scambio e ossidoriduzioni. Stechiometria.
Struttura atomica della materia: Modelli atomici, numeri quantici, orbitali, struttura elettronica.
Classificazione periodica degli elementi e proprietà. Cenni su energia nucleare e radioattività.
Legami chimici (legame covalente, ionico, metallico, forze intermolecolari).
Introduzione alla chimica organica (ibridizzazione del carbonio, alcani, alcheni e alchini, gruppi funzionali, polimeri).
I gas (leggi dei gas, gas ideali e reali), il volume dei gas nelle reazioni chimiche.
I solidi cristallini (molecolari, metallici, ionici e covalenti). Proprietà.
Trasformazioni della materia: Termodinamica chimica (Principi della Termodinamica, Energia interna, Entalpia, Entropia, Energia libera), Equilibri chimici (costante di equilibrio, energia libera ed equilibrio). Equilibri in soluzione: 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. Equilibri fisici (diagrammi di stato a uno e due componenti). Cinetica chimica (velocità di reazione, legge di Arrhenius). Elettrochimica (Pile, elettrolisi).

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Appunti dell'insegnamento, note e slides disponibili su aulaweb.

Testi di consultazione, a scelta tra i seguenti: P.Zanello, R.Gobetto, R.Zanoni, Conoscere la chimica. Fondamenti di chimica generale e inorganica con elementi di chimica organica, CEA ed.; M.S.Silberberg, Chimica, McGraw Hill ed.; P.Atkins, L.Jones, Fondamenti di chimica generale, Zanichelli ed.;  I.Bertini, C.Luchinat, F.Mani, Chimica, materia, tecnologia, ambiente, CEA ed.; R.H.Petrucci, W.S.Hartwood, F.G.Herring, Chimica generale, principi e moderne applicazioni, Piccin ed.

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

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

ELISABETTA FINOCCHIO (Presidente)

MARIA PAOLA CARPANESE

MARCO PANIZZA

GIANGUIDO RAMIS

MARINA DELUCCHI (Presidente Supplente)

LEZIONI

Orari delle lezioni

CHIMICA

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Prova scritta con esercizi di nomenclatura, reazioni, problemi numerici e domande aperte, valutate in base alla correttezza e completezza della risposta. La prova scritta può essere ripetuta e vale il voto dell'ultimo scritto consegnato. Prova orale facoltativa: lo studente che abbia superato la prova scritta con votazione maggiore o uguale a 18 trentesimi può decidere se accettare il voto della prova scritta o sostenere anche un esame orale nei giorni stabiliti. In quest'ultimo caso il voto finale risulta dalla media aritmetica dei voti della prova scritta e della prova orale.

 

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

L'esame scritto valuterà la capacità dello studente di: descrivere ed esemplificare concetti fondamentali della chimica di base riportati nel programma, di applicare i concetti appresi alla risoluzione di problemi quantitativi riguardanti stechiometria, termodinamica, cinetica, equilibri di reazioni e processi chimici (esercizi numerici e di nomenclatura), di interpretare diagrammi di stato, di descrivere e confrontare strutture e proprietà di atomi, composti e materiali. I parametri di valutazione saranno la correttezza dei risultati numerici, la completezza e qualità dell'esposizione, l' utilizzo adeguato del lessico specialistico.

Calendario appelli

Data Ora Luogo Tipologia Note
18/01/2022 09:30 GENOVA Scritto
02/02/2022 09:30 GENOVA Scritto
06/06/2022 09:30 GENOVA Scritto
08/07/2022 09:30 GENOVA Scritto
22/07/2022 09:30 GENOVA Scritto
30/08/2022 09:30 GENOVA Scritto