Insegnamento mutuato da: B000174 - CHIMICA Laurea Triennale (DM 270/04) in INGEGNERIA CIVILE, EDILE E AMBIENTALE Curriculum CIVILE
Lingua Insegnamento
Italiano
Contenuto del corso
Il corso descrive inizialmente le leggi generali della chimica applicate alla materia nei suoi diversi stati di aggregazione ed il funzionamento degli equilibri chimici, applicati a gas, soluzioni e sistemi elettrochimici.
Lo scopo è preparare lo studente per una migliore comprensione della successiva parte di materiali.
Parte di chimica generale: Silvestroni: Fondamenti di chimica, oppure:
Bertini Luchinat Mani: Chimica
Parte di stechiometria: Bertini Luchinat Mani: Stechiometria; oppure, Breschi e Massagli: Stechiometria
Obiettivi Formativi
Rendere lo studente edotto sui principi di base della chimica, della struttura della materia nei diversi stati di aggregazione e degli equilibri, in particolare in soluzione. Avere una panoramica, anche se superficiale, sulle principali di tutto questo che permetta di comprendere la successiva parte di materiali.
Metodi Didattici
Lezioni frontali con uso di slide e svolgimento collettivo e guidato di esercizi anche con l’ausilio di tutor.
Altre Informazioni
Il corso non prevede prove in itinere, ma vengono garantiti almeno 7 appelli d’esame l'anno.
Modalità di verifica apprendimento
Accesso all'esame scritto avviene mediante quiz on-line preliminare con 30 domande chiuse a cui rispondere in 30’.
Programma del corso
La materia e la sua struttura. Teoria atomica. Struttura dell'atomo. Nucleoni ed elettroni. Gli isotopi. Massa dei nucleoni e degli elettroni. Difetto di massa. Radiazioni alfa, beta e gamma. Grandezze microscopiche e grandezze macroscopiche. La mole. Peso atomico. Le molecole. Peso molecolare. La tavola periodica. Struttura elettronica degli atomi. Energie di ionizzazione. Affinità elettronica. Elettronegatività. Il legame chimico. Il legame covalente. Legami sigma e pi-greco. Molecole poliatomiche. Il modello della repulsione delle coppie elettroniche. Significato delle formule chimiche. Relazioni struttura-proprietà. Polarità dei legami. Il legame chimico e gli stati di aggregazione. La materia allo stato gassoso. L'equazione di stato dei gas perfetti. Legge delle pressioni parziali. Legge di Graham. Solidi amorfi e cristallini. Il legame ionico. Solidi molecolari. Forze di van der Waals. Interazioni dipolo-dipolo. I metalli e le loro principali caratteristiche. Lo stato liquido. Fusione, evaporazione e sublimazione. Tensione di vapore. Soluzioni e legge di Raoult. Proprietà colligative. I principi della termodinamica. Le reazioni chimiche. Conservazione della massa e dell'energia nelle reazioni chimiche. Calore di reazione. Entalpia di reazione. Entalpia standard di formazione. Entropia, energia libera e trasformazioni spontanee. Calore, energia e moti molecolari. Entropia e disordine. Criteri per valutare le variazioni di entropia in una trasformazione. Energia libera e spontaneità delle trasformazioni. Energia libera standard di formazione. L'equilibrio chimico. Reazioni spontanee. Equilibrio e costante d'equilibrio. Equilibrio e velocità di reazione. Legge dell'azione di massa. Fattori che influenzano l'equilibrio. Il principio di Le Chatelier: effetto delle variazioni delle quantità di materia, della pressione, della temperatura. Velocità e meccanismi delle reazioni chimiche. Velocità di reazione. Ordine delle velocità di reazione. Energia di attivazione e diagramma di Arrhenius. Catalisi e catalizzatori. Equilibri in soluzione acquosa. Ionizzazione dell'acqua e scala del pH. Acidi forti e acidi deboli. Basi forti e basi deboli. Solubilità ed equilibri coinvolgenti sali poco solubili. Equilibri di ossido¬riduzione. Potenziali di elettrodo. Equazione di Nernst. Elettrochimica. Elettrolisi. Processi elettrolitici industriali. Elettrolisi dell'acqua.