Struttura atomica della materia.
Struttura elettronica dell’atomo e sistema periodico.
Legami chimici e loro caratteristiche generali.
Forze intermolecolari e stati della materia.
Stato gassoso ed equilibri tra fasi.
Le reazioni chimiche
Elementi di termodinamica chimica.
Equilibrio chimico.
Elettrochimica.
Contenuto del corso - Cognomi E-N
Struttura atomica della materia. Struttura elettronica dell'atomo e sistema periodico. Legami chimici e loro caratteristiche generali. Forze intermolecolari e stati della materia. Lo stato solido: caratteristiche strutturali dei solidi. Leggi dei Gas. Termochimica. Equilibrio chimico. Reazioni chimiche. Elettrochimica:processi elettrochimici; pile e potenziali elettrodici; il fenomeno della corrosione; elettrolisi. Cinetica chimica
Contenuto del corso - Cognomi O-Z
Struttura atomica della materia. Struttura elettronica dell'atomo e sistema periodico. Legami chimici e loro caratteristiche generali. Forze intermolecolari e stati della materia. Lo stato solido: caratteristiche strutturali dei solidi. Leggi dei Gas. Termochimica. Equilibrio chimico. Reazioni chimiche. Elettrochimica:processi elettrochimici; pile e potenziali elettrodici; il fenomeno della corrosione; elettrolisi. Cinetica chimica.
- Dapporto, Paoli, Rossi, Lezioni di Chimica, ed. Progetto Leonardo
- Fusi, Bacchi, Dei, Giorgi, Marchetti, Messori, Paoli, Punzo, Sortino, Tolazzi, CHIMICA Generale e Inorganica, ed. Idelson Gnocchi
- Atkins, Jones, Fondamenti di chimica generale, Zanichelli
- McQuarrie, Rock, Gallogly, Chimica Generale, ed. Zanichelli
-Shultz, Chimica Generale, Ed. Zanichelli
-Silberberg, Chimica, ed. McGraw-Hill
-Bertini, Luchinat, Mani, Stechiometria, ed. Casa Editrice Ambrosiana
-Ugozzoli, Come risolvere i problemi di chimica, Ed. Zanichelli
Obiettivi Formativi - Cognomi A-D
L’insegnamento si propone di fornire allo studente le conoscenze di base della chimica indispensabili per comprendere le relazioni tra struttura microscopica e proprietà macroscopiche dei materiali, contribuendo in tal modo a formare un bagaglio di conoscenze scientifiche di base a cui aggiungere le specificità proprie del Corso di Studio. In particolare gli argomenti del corso sono selezionati in modo tale da mettere in grado gli studenti di affrontare, comprendere e valutare gli aspetti chimici, termodinamici, cinetici e catalitici correlati ai processi chimici e alla loro conduzione ottimale.
Conoscenze erogate:
cc2: La conoscenza delle leggi della fisica (meccanica, elettromagnetismo, termodinamica) e della chimica rilevanti nel campo dell’ingegneria industriale e la comprensione del ruolo di tali leggi nella formulazione di modelli rappresentativi della realtà tangibile.cc4: La conoscenza della termodinamica, teorica ed applicata agli impianti ed ai sistemi energetici, e dei fenomeni fluidodinamici nonché dei modelli in grado di rappresentarli; la conoscenza dei sistemi e delle macchine per la produzione e la conversione dell’energia, con riferimento particolare alle turbomacchine ed agli apparati industriali di combustione. La comprensione del ruolo svolto dalle diverse tecnologie energetiche al fine di garantire la sostenibilità ambientale ed economica della produzione.
Capacita' di applicazione:
ca2: La capacità di applicare la propria conoscenza in campo fisico e chimico per risolvere problemi mono-disciplinari della chimica, della chimica applicata, della meccanica, dell’elettromagnetismo e della termodinamica teorica, interpretando ed utilizzando le leggi che li governano nei successivi insegnamenti di applicazione ingegneristica.
Obiettivi Formativi - Cognomi E-N
Scopo del presente corso è fornire allo studente conoscenze di base della chimica che gli permettano di comprendere le relazioni esistenti tra proprietà microscopiche e macroscopiche della materia.
Obiettivi Formativi - Cognomi O-Z
Obiettivo del corso è fornire allo studente quelle conoscenze di chimica indispensabili per formare il bagaglio culturale del futuro ingegnere in vista del ruolo professionale che andrà a ricoprire. In particolare verranno privilegiati quegli aspetti della chimica rilevanti nel campo dell’ingegneria industriale, tra i quali ad esempio: lo studio delle reazioni chimiche ed in particolar modo della loro spontaneità, la chimica dei metalli, la corrosione, l’ elettrochimica, la termochimica.
Conoscenze Erogate:
cc2: La conoscenza delle leggi della fisica (meccanica, elettromagnetismo, termodinamica) e della chimica rilevanti nel campo dell’ingegneria industriale e la comprensione del ruolo di tali leggi nella formulazione di modelli rappresentativi della realtà tangibile;
cc4: La conoscenza della termodinamica, teorica ed applicata agli impianti ed ai sistemi energetici, e dei fenomeni fluidodinamici nonché dei modelli in grado di rappresentarli; la conoscenza dei sistemi e delle macchine per la produzione e la conversione dell’energia, con riferimento particolare alle turbomacchine ed agli apparati industriali di combustione. La comprensione del ruolo svolto dalle diverse tecnologie energetiche al fine di garantire la sostenibilità ambientale ed economica della produzione.
Capacità di Applicazione:
ca2: La capacità di applicare la propria conoscenza in campo fisico e chimico per risolvere problemi mono-disciplinari della chimica, della chimica applicata, della meccanica, dell’elettromagnetismo e della termodinamica teorica, interpretando ed utilizzando le leggi che li governano nei successivi insegnamenti di applicazione ingegneristica.
Prerequisiti - Cognomi A-D
Non sono richieste conoscenze particolari in ingresso.
Prerequisiti - Cognomi E-N
Non sono richiesti prerequisiti
Prerequisiti - Cognomi O-Z
nessuno
Metodi Didattici - Cognomi A-D
Il corso prevede lezioni frontali (circa 80% delle ore totali di insegnamento previste) ed esercitazioni (circa 20% delle ore totali di insegnamento previste).
Metodi Didattici - Cognomi E-N
Il corso prevede sia lezioni frontali (che occuperanno circa il 70-80% delle ore totali di insegnamento previste) che esercitazioni volte a preparare gli studenti a sostenere l'esame scritto.
Metodi Didattici - Cognomi O-Z
Il corso prevede sia lezioni frontali (che occuperanno circa il 70-80% delle ore totali di insegnamento previste) che esercitazioni volte a preparare gli studenti a sostenere l'esame finale.
Altre Informazioni - Cognomi A-D
Il docente fornirà del materiale didattico relativo a particolari argomenti ed anche testi di compiti assegnati gli anni precedenti.
Altre Informazioni - Cognomi E-N
Verranno forniti dal docente testi di compiti di prova e materiale didattico relativo a particolari argomenti.
Altre Informazioni - Cognomi O-Z
Verranno forniti dal docente testi di compiti di prova e materiale didattico relativo a particolari argomenti.
Modalità di verifica apprendimento - Cognomi A-D
La valutazione dello studente prevede una prova scritta che, se superata, puo' essere seguita, ascelta dello studente, da una prova orale. Lo studente dovra' dimostrare la conoscenza di tutto il programma svolto rispondendo a quesiti a risposta aperta e risolvendo esercizi.
Modalità di verifica apprendimento - Cognomi E-N
La valutazione dello studente prevede una prova scritta che, se superata, può essere seguita, a scelta dello studente, da una prova orale. Lo studente dovrà dimostrare la conoscenza di tutto il programma svolto, rispondendo a quesiti a risposta aperta e risolvendo esercizi.
Modalità di verifica apprendimento - Cognomi O-Z
La valutazione dello studente prevede una prova scritta che, se superata, può essere seguita, a scelta dello studente, da una prova orale. Lo studente dovrà dimostrare la conoscenza di tutto il programma svolto, rispondendo a quesiti a risposta aperta e risolvendo esercizi.
Programma del corso - Cognomi A-D
Struttura atomica della materia. Atomi, ioni e molecole: il modello atomico della materia; le particelle subatomiche; peso atomico, peso molecolare, mole.
Struttura elettronica dell’atomo. Il principio di indeterminazione di Heisenberg; la radiazione elettromagnetica; interazione luce-materia: spettri di assorbimento e di emissione; il dualismo onda-particella e la relazione di De Broglie; la meccanica ondulatoria; l'equazione di Schrodinger; autofunzioni ed autovalori; i numeri quantici; orbitali s, p, d, f. Gli atomi polielettronici; il numero quantico di spin; l'effetto schermo; andamento dell'energia degli orbitali in funzione di Z; regole per il riempimento degli orbitali (minima energia, Pauli; Hund).
Sistema periodico. Tavola periodica degli elementi; grandezze periodiche: energia di ionizzazione, affinità elettronica, raggio atomico.
Legame chimico. Introduzione al legame chimico. Il legame covalente; ibridazione e geometria delle molecole; teoria VSEPR. Formule di struttura. Elettronegatività; legami covalenti puri e polari; momento di dipolo; molecole polari e apolari; il legame ionico. Caratteristiche generali dei metalli. Il legame nei metalli secondo la teoria del mare di elettroni.
Forze intermolecolari e stato solido. Il legame a ponte di idrogeno. Forze intermolecolari e stati di aggregazione della materia. Tipi di solidi: metallici, ionici, covalenti e molecolari. Proprietà principali dei differenti tipi di solidi. Lo stato solido: solidi amorfi e solidi cristallini.
Stato gassoso. equazione di stato dei gas perfetti.
Equilibri tra fasi. Diagramma di stato di sostanze pure.
Elementi di termodinamica chimica. Lavoro e calore. Primo principio. Termochimica (entalpia di reazione, legge di Hess).
Equilibrio chimico. Legge di azione di massa. Principio di Le Chatelier. Criterio di spontaneità di una trasformazione.
Le reazioni chimiche. Reazioni in soluzione (molarità e pH). Le reazioni di ossido-riduzione. Il numero di ossidazione. Bilanciamento di una reazione di ossido-riduzione.
Elettrochimica. Le pile; l'equazione di Nernst; spontaneità e spostamento delle reazioni redox; reazioni di ossido-riduzione dell'acqua; elettrolisi di sali fusi ed in soluzione acquosa; leggi di Faraday. Il fenomeno della corrosione. Strategie per la protezione dalla corrosione.
Programma del corso - Cognomi E-N
Struttura atomica della materia. Atomi, ioni e molecole: il modello atomico della materia; le particelle subatomiche; peso atomico, peso molecolare, isotopi, mole, esercitazione.
Struttura elettronica dell’atomo. Il principio di indeterminazione di Heisenberg; la radiazione elettromagnetica; interazione luce-materia: spettri di assorbimento e di emissione; il dualismo onda-particella e la relazione di De Broglie; la meccanica ondulatoria; l'equazione di Schrodinger; autofunzioni ed autovalori; i numeri quantici; la funzione d'onda in coordinate polari, significato fisico della funzione d’onda. orbitali s, p, d, f; Gli atomi polielettronici; il numero quantico di spin; l'effetto schermo; andamento dell'energia degli orbitali in funzione di Z; regole per il riempimento degli orbitali (minima energia, Pauli; Hund).
Sistema periodico. Tavola periodica degli elementi; grandezze periodiche: energia di ionizzazione, affinità elettronica, raggio atomico.
Legame chimico. Introduzione al legame chimico. Il legame covalente; ibridazione e geometria delle molecole; teoria VSEPR, espansione dell'ottetto; risonanza; carica formale. Formule di struttura; Elettronegatività; legami covalenti puri e polari; momento di dipolo; molecole polari e apolari; il legame ionico. Caratteristiche generali dei metalli. Il legame nei metalli secondo la teoria del mare di elettroni e la teoria delle bande. Semiconduttori intrinseci ed estrinseci. Modello a legame covalente e modello a bande di energia.
Forze intermolecolari e stato solido. Il legame a ponte di idrogeno. Forze intermolecolari e stati di aggregazione della materia. Tipi di solidi: metallici, ionici, covalenti e molecolari. Proprietà principali dei differenti tipi di solidi. Lo stato solido: solidi amorfi e solidi cristallini. Reticoli cristallini e celle elementari (cenni).
Stato gassoso. equazione di stato dei gas perfetti; equazione di stato di van der Waals.
Equilibri tra fasi. Diagramma di stato di sostanze pure.
Elementi di termodinamica chimica. Lavoro e calore. Primo principio. Termochimica (entalpia di reazione, legge di Hess).
Equilibrio chimico. Legge di azione di massa. Principio di Le Chatelier. Criterio di spontaneità di una trasformazione.
Le reazioni chimiche. Reazioni in soluzione (molarità e pH). Le reazioni di ossido-riduzione e combustione. Il numero di ossidazione. Bilanciamento di una reazione di ossido-riduzione.
Elettrochimica. Le pile; l'equazione di Nernst; spontaneità e spostamento delle reazioni redox; reazioni di ossido-riduzione dell'acqua; elettrolisi di sali fusi ed in soluzione acquosa; leggi di Faraday. Il fenomeno della corrosione. Strategie per la protezione dalla corrosione.
Cinetica chimica. Velocità delle reazioni chimiche; ordine di reazione e meccanismi di reazione; energia di attivazione; catalisi.
Programma del corso - Cognomi O-Z
- Struttura atomica della materia. Atomi, ioni e molecole: il modello atomico della materia; le particelle subatomiche; peso atomico, peso molecolare, isotopi, mole.
-Struttura elettronica dell'atomo. Il principio di indeterminazione di Heisenberg; la radiazione elettromagnetica; interazione luce-materia: spettri di assorbimento e di emissione; il dualismo onda-particella e la relazione di De Broglie; la meccanica ondulatoria; l'equazione di Schrodinger; autofunzioni ed autovalori; i numeri quantici; la funzione d'onda in coordinate polari, significato fisico della funzione d'onda. orbitali s, p, d, f; Gli atomi polielettronici; il numero quantico di spin; l'effetto schermo; andamento dell'energia degli orbitali in funzione di Z; regole per il riempimento degli orbitali (minima energia, Pauli; Hund).
-Sistema periodico. Tavola periodica degli elementi; grandezze periodiche: energia di ionizzazione, affinità elettronica, raggio atomico.
-Legame chimico. Introduzione al legame chimico. Il legame covalente; ibridazione e geometria delle molecole; teoria VSEPR, espansione dell'ottetto; risonanza; carica formale. Formule di struttura; Elettronegatività; legami covalenti puri e polari; momento di dipolo; molecole polari e apolari; il legame ionico. Caratteristiche generali dei metalli. Il legame nei metalli secondo la teoria del mare di elettroni e la teoria delle bande. Semiconduttori intrinseci ed estrinseci. Modello a legame covalente e modello a bande di energia.
-Forze intermolecolari e stato solido. Il legame a ponte di idrogeno. Forze intermolecolari e stati di aggregazione della materia. Tipi di solidi: metallici, ionici, covalenti e molecolari. Proprietà principali dei differenti tipi di solidi. Lo stato solido: solidi amorfi e solidi cristallini. Reticoli cristallini e celle elementari (cenni).
-Stato gassoso. equazione di stato dei gas perfetti; equazione di stato di van der Waals.
-Equilibri tra fasi. Diagramma di stato.
-Elementi di termodinamica chimica. Lavoro e calore. Primo principio. Termochimica (entalpia di reazione, legge di Hess).
-Equilibrio chimico. Legge di azione di massa. Principio di Le Chatelier. Criterio di spontaneità di una trasformazione.
-Le reazioni chimiche. Reazioni in soluzione (molarità e pH). Le reazioni di ossido-riduzione e combustione. Il numero di ossidazione. Bilanciamento di una reazione di ossido-riduzione.
-Elettrochimica. Le pile; l'equazione di Nernst; spontaneità e spostamento delle reazioni redox; reazioni di ossido-riduzione dell'acqua; elettrolisi di sali fusi ed in soluzione acquosa; leggi di Faraday. Il fenomeno della corrosione. Strategie per la protezione dalla corrosione.
-Cinetica chimica. Velocità delle reazioni chimiche; ordine di reazione e meccanismi di reazione; energia di attivazione; catalisi.