MODULO 1 DI CHIMICA

MODULO 1 DI CHIMICA

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Codice
56542
ANNO ACCADEMICO
2017/2018
CFU
6 cfu al 1° anno di 10375 INGEGNERIA CHIMICA E DI PROCESSO (L-9) GENOVA

6 CFU al 1° anno di 8716 INGEGNERIA ELETTRICA (L-9) GENOVA

SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
CHIM/07
LINGUA
Italiano
SEDE
GENOVA (INGEGNERIA CHIMICA E DI PROCESSO )
periodo
1° Semestre
moduli
Questo insegnamento è un modulo di:

PRESENTAZIONE

L’insegnamento è orientato allo studio dei fondamenti chimici e chimico-fisici delle tecnologie, con particolare riguardo a quelli che si riferiscono ai materiali, alle loro proprietà e alla loro interazione con l'ambiente, fornendo una sintesi dei principi comuni di stato e trasformazione della materia.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Fornire una cultura chimica di base indispensabile per descrivere il comportamento dei materiali e affrontare l'interpretazione dei processi naturali, ambientali e tecnologici.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Stato della materia: struttura dell’atomo; legame chimico e interazioni deboli; solidi amorfi e cristallini; liquidi; gas.

Relazioni tra struttura e proprietà elettriche, magnetiche e meccaniche.

Fondamenti di reattività chimica: introduzione alla termodinamica e alla cinetica chimica; equilibrio chimico; soluzioni acquose; elettrochimica. Applicazioni numeriche.

Modalità didattiche

Lezioni ed esercitazioni numeriche in aula. La verifica dell'apprendimento e delle capacità operative durante il corso avverrà attraverso il monitoraggio svolto durante le esercitazioni.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Struttura della materia: quantizzazione dell’energia e dualismo onda-particella; equazione di Schrodinger e sua applicazione alla struttura atomica; periodicità delle proprietà chimiche; teoria del legame di valenza e orbitali molecolari; teoria delle bande per i solidi; coesione e struttura di solidi amorfi e cristallini; cenni sulle proprietà dei liquidi e dei cristalli liquidi; gas ideali e reali; relazioni tra struttura e proprietà meccaniche elettriche e magnetiche.

Fondamenti della reattività chimica: primo principio della termodinamica; entalpia per le trasformazioni chimiche; secondo principio della termodinamica e trasformazioni spontanee; entropia assoluta e terzo principio della termodinamica; spontaneità delle trasformazioni chimiche ed energia libera; equilibrio chimico; diagrammi di stato di sostanze pure e di miscele; equilibri in soluzione, acidi e basi forti, acidi e basi deboli, sali in ambiente acquoso, effetto dello ione a comune; equilibri di solubilità; equilibri elettrochimici, equazione di Nernst, serie elettrochimica, elettrolisi e legge di Faraday; pile e accumulatori; velocità di reazione ed equazioni cinetiche; legge di Arrhenius, teoria del complesso attivato e catalisi.

Applicazioni numeriche: unità di misura; nomenclatura dei composti chimici; mole; formule chimiche; peso atomico; peso molecolare; reazioni chimiche; leggi dei gas; concentrazione delle soluzioni; termodinamica e termochimica; posizione dell’equilibrio; calcolo del pH.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Teoria

P. Atkins, L. Jones, Fondamenti di chimica generale, Zanichelli, Bologna, 2014;
M. Speranza, Chimica generale e inorganica, Edi.Ermes, Milano, 2013;
D.W. Oxtoby, H.P. Gills, A. Campion, Chimica moderna, EdiSES, Napoli 2012;
R. Chang, Fondamenti di chimica generale, McGrow-Hill, Milano, 2009;
R.H. Petrucci, W.S Harwood, F.G. Herring, Chimica generale, Piccin, Padova, 2004;
M.S. Silberberg, Chimica, McGrow-Hill, Milano 2004;
V. Lorenzelli, Elementi di Chimica per le Facoltà di Ingegneria, Genova, Ed. Univ., 1994.

Esercizi

M. Panizza, G. Cerisola, Esercizi di Chimica per Ingegneria, ECIG, Genova, 2003.

DOCENTI E COMMISSIONI

Ricevimento: Ricevimento studenti su appuntamento preso gli uffici dei docenti al Polo Marconi della Spezia.

Commissione d'esame

GIANGUIDO RAMIS (Presidente)

MARCO PANIZZA

ELISABETTA FINOCCHIO

GIACOMO CERISOLA

LEZIONI

Modalità didattiche

Lezioni ed esercitazioni numeriche in aula. La verifica dell'apprendimento e delle capacità operative durante il corso avverrà attraverso il monitoraggio svolto durante le esercitazioni.

INIZIO LEZIONI

Secondo quanto indicato nel Manifesto degli Studi

ESAMI

Modalità d'esame

L'esame prevede una prova scritta e una orale.

Modalità di accertamento

La prova scritta ha la funzione di stabilire esclusivamente il livello minimo di conoscenze necessarie per accedere alla successiva prova orale e non ha una valutazione numerica. Si basa sulla soluzione di 9 quesiti, sia di natura teorica, che numerica, simili a quelli trattati durante le esercitazioni e presenti nella apposita sezione disponibile a tutti gli allievi in Aulaweb, sui seguenti argomenti: nomenclatura dei composti inorganici e organici; bilanciamento reazioni di scambio e redox; calcoli stechiometrici; applicazione della legge dei gas perfetti; radiochimica; configurazioni elettroniche di atomi, composti ionici e molecole biatomiche; legame chimico; termodinamica e termochimica; calcolo del pH per elettroliti forti e deboli; elettrochimica; equilibrio chimico; diagrammi di stato a 1 e 2 componenti; proprietà elettriche, magnetiche e meccaniche dei materiali; cinetica chimica; metallurgia. La prova si ritiene superata con un numero di risposte esatte maggiore o uguale a 5.

La prova orale ha lo scopo di valutare le conoscenze dello studente sui fondamenti della chimica necessari per lo sviluppo tecnologico dei processi di trasformazione della materia in sicurezza e rispettosi dell'ambiente. Si basa su 3 domande di peso equivalente ai fini della valutazione e tratte dai contenuti essenziali dell’insegnamento relative a: 1) struttura della materia; 2) trasformazione della materia; 3) relazioni tra struttura e proprietà dei materiali.

ALTRE INFORMAZIONI

Prerequisiti: Conoscenze basilari di fisica e matematica