L'insegnamento propone lo studio dei principi fondamentali della Chimica, con particolare attenzione ad aspetti applicativi e tecnologici, partendo dal modello dell'atomo, per poi descrivere legami, i diversi stati della materia, le reazioni e le proprietà chimico-fisiche. Concetti di termodinamica, equilibrio e cinetica permetteranno di valutare le trasformazioni della materia e le basi di processi e tecnologie chimiche.
Cultura chimica di base indispensabile per descrivere la struttura e il comportamento dei materiali e affrontare l’interpretazione dei processi naturali, ambientali e tecnologici.
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.
Lezioni frontali con svolgimento guidato di esercizi e discussione di esempi applicativi specifici.
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, cenni su 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. Solubilità. Equilibri fisici (diagrammi di stato a uno e due componenti). Cinetica chimica (velocità di reazione, legge di Arrhenius). Elettrochimica (Pile, elettrolisi).
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: Chimica per Ingegneria.
Ricevimento: Su appuntamento, da fissare con mail a: Elisabetta.Finocchio@unige.it oppure per telefono: 010.3352919
ELISABETTA FINOCCHIO (Presidente)
GIANGUIDO RAMIS
MARINA DELUCCHI (Presidente Supplente)
MARIA PAOLA CARPANESE (Supplente)
MARCO PANIZZA (Supplente)
https://corsi.unige.it/8713/p/studenti-orario
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 e valutato. 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.
L'esame scritto valuterà la capacità dello studente di: descrivere ed esemplificare concetti fondamentali della chimica di base riportati nel programma, applicare i concetti appresi alla risoluzione di problemi quantitativi riguardanti stechiometria, termodinamica, cinetica, equilibri di reazioni e processi chimici (esercizi numerici e di nomenclatura), interpretare diagrammi di stato, 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.
