COMPLEMENTI DI CHIMICA

iten
Codice
60282
ANNO ACCADEMICO
2021/2022
CFU
6 cfu al 2° anno di 10375 INGEGNERIA CHIMICA E DI PROCESSO (L-9) GENOVA
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
CHIM/07
LINGUA
Italiano
SEDE
GENOVA (INGEGNERIA CHIMICA E DI PROCESSO )
periodo
1° Semestre
materiale didattico

PRESENTAZIONE

L’insegnamento si propone di fornire agli studenti le conoscenze di base relative a:

  • complementi di chimica inorganica: tavola periodica e struttura e reattività degli elementi dei gruppi principali, nozioni di base sui processi di ottenimento dei metalli, quali la produzione di ghisa e acciaio, l’estrazione dell’alluminio
  • complementi di chimica organica: nozioni sulla classificazione dei polimeri i) naturali, ii) artificiali
  • teoria e calcoli: solubilità e calcoli, diagrammi di fase binari, regola della leva; consumi di pittura e calcoli.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L’insegnamento si propone di fornire agli studenti le nozioni di base sui processi di produzione dei metalli, quali la ghisa dall’altoforno e l’acciaio, l’estrazione dell’alluminio; inoltre, scopo dell’insegnamento è che i partecipanti acquisiscano conoscenze relative all’utilizzo dei diagrammi di fase binari. L’insegnamento si propone anche di introdurre i fondamenti dell’elettrochimica e della corrosione dei metalli. L’insegnamento, inoltre, introduce nozioni sui polimeri naturali e artificiali e i rispettivi monomeri, sui film polimerici protettivi, cioè i rivestimenti organici.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

La frequenza e la partecipazione attiva alle attività formative proposte (lezioni frontali, esercizi) e lo studio individuale permetteranno allo studente di:

  • descrivere, discutere e confrontare strutture e proprietà degli elementi dei gruppi principali della Tavola periodica e dei loro composti.
  • descrivere
    • la produzione della ghisa e dell’acciaio
    • l’estrazione dell’alluminio
  • operare su diagrammi di fase di composti puri e binari (sistemi liquido-solido e liquido-vapore) dal punto di vista qualitativo e quantitativo (applicazione della regola della leva)
  • classificare i materiali polimerici in base alla natura: i) polimeri naturali, con particolare attenzione a proprietà e reattività di lipidi, carboidrati, proteine e acidi nuclei; ii) polimeri sintetici, con particolare attenzione a rivestimenti organici protettivi
  • valutare i parametri di consumo dei rivestimenti organici protettivi
  • risolvere problemi sulla solubilità di sali in soluzioni acquose

PREREQUISITI

Per un proficuo apprendimento sono richieste conoscenze base di chimica, ma non è prevista alcuna propedeuticità formale.

MODALITA' DIDATTICHE

Il modulo prevede lezioni frontali in aula. Alla presentazione di contenuti teorici si alternano esercitazioni finalizzate a favorire l’apprendimento e l’applicazione degli argomenti teorici ad applicazioni specifiche.

Attraverso il progetto di innovazione  della didattica adottato dal Corso di Studio in Ingegneria Chimica e di Processo, saranno utilizzati strumenti innovativi atti ad un apprendimento attivo dello studente. Lo scopo è quello di accrescere le competenze degli studenti attraverso nuove metodologie di apprendimento, dall'e-learning al team work, attraverso esperienze che accrescano la partecipazione dello studente mediante un livello comunicativo più elevato e rendano lo studente più consapevole ed autonomo.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il programma del modulo prevede la presentazione e discussione dei seguenti argomenti:  

Introduzione al corso

Tavola periodica

Elementi dei gruppi principali: strutture, composti e reattività. Idrogeno. Gruppo 1 e 2 (elementi alcalini e alcalino terrosi). Gruppo 13 (Boro e Alluminio). Gruppo 14 (Carbonio, Silicio). Gruppo15 (Azoto, Fosforo). Gruppo 16 (Ossigeno e Zolfo). Gruppo 17, Alogeni. Metalli di transizione e composti di coordinazione.

Produzione dei metalli

Estrazione dei metalli: fasi preliminari.

Pirometallurgia: diagramma di Ellingham

L’altoforno: struttura, funzionamento e principali reazioni. Schema di un impianto di produzione dell’acciaio

Leghe metalliche: classificazione di ghise e acciai

Elettrometallurgia: produzione industriale dell’alluminio

 

Diagrammi di stato

  • ad un componente (sostanze pure)
  • a due componenti (sistemi binari):
  1. Sistemi binari solido/liquido con completa miscibilità allo stato liquido e…
  1. Completa miscibilità allo stato solido
  2. Completa immiscibilità allo stato solido
    • Diagramma con eutettico
    • A e B formano un composto intermedio: punto di fusione congruente
    • A e B formano un composto intermedio: punto di fusione incongruente
  3. Lacune di miscibilità allo stato solido
    • lacune di miscibilità che non si estendono al campo di esistenza della fase liquida
    • lacune di miscibilità che si estendono al campo di esistenza della fase liquida
  1. Sistemi binari liquido-vapore

 

Soluzioni acquose

Solubilità

 

I polimeri

Classificazione

I copolimeri

Poliaddizione

Policondensazione

Polimeri amorfi, Tg

Polimeri semicristallini

Il peso molecolare: definizione e determinazione

 

I rivestimenti organici

Composizione

Classificazione in base all'azione, al tipo di ciclo, al tipo di legante

DFT, WFT, diluizione, consumo pratico, dead volume

La scheda tecnica, esempi di calcoli sui rivestimenti organici (esercizi)

 

Polimeri naturali

Struttura di lipidi, carboidrati e proteine, acidi nucleici.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Il materiale didattico utilizzato durante le lezioni sarà disponibile in aulaweb dell’insegnamento. Gli appunti presi durante le lezioni e il materiale in aulaweb sono sufficienti per la preparazione dell’esame.

DOCENTI E COMMISSIONI

Ricevimento: Previo appuntamento, fissato tramite email indirizzata a marina.delucchi@unige.it

Ricevimento: Il docente è a disposizione degli allievi tutti i giovedì e venerdì dalle 16 alle 18 per eventuali chiarimenti e/o approfondimenti e, su appuntamento via email, in qualsiasi altro momento compatibilimente con altri impegni istituzionali

Ricevimento: Su appuntamento, da fissare con mail a: Elisabetta.Finocchio@unige.it  oppure per telefono: 010.3352919  

Commissione d'esame

MARINA DELUCCHI (Presidente)

ATTILIO CONVERTI

ELISABETTA FINOCCHIO (Presidente Supplente)

LEZIONI

MODALITA' DIDATTICHE

Il modulo prevede lezioni frontali in aula. Alla presentazione di contenuti teorici si alternano esercitazioni finalizzate a favorire l’apprendimento e l’applicazione degli argomenti teorici ad applicazioni specifiche.

Attraverso il progetto di innovazione  della didattica adottato dal Corso di Studio in Ingegneria Chimica e di Processo, saranno utilizzati strumenti innovativi atti ad un apprendimento attivo dello studente. Lo scopo è quello di accrescere le competenze degli studenti attraverso nuove metodologie di apprendimento, dall'e-learning al team work, attraverso esperienze che accrescano la partecipazione dello studente mediante un livello comunicativo più elevato e rendano lo studente più consapevole ed autonomo.

Orari delle lezioni

L'orario di tutti gli insegnamenti è consultabile su EasyAcademy.

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

La prova finale del modulo consiste nel superamento di un test scritto, composto da 4 domande, che possono richiedere una risposta teorica o lo svolgimento numerico. Ogni domanda può essere valutata al massimo 8 punti in base alla correttezza e alla completezza della risposta.

Gli studenti che avranno superato la prova scritta con un voto minimo di 18/30 potranno:

  • accettare il voto ottenuto
  • sostenere una prova orale: all’orale si può aumentare il proprio voto, ma si può anche essere respinti, perdendo in questo caso il voto dell’esame scritto e dovendo quindi ri-sostenere l’esame scritto nelle sessioni successive
  • congelare il voto: chi ottiene una votazione che non ritiene adeguata alla sua preparazione, può decidere di ripetere l’esame nelle sessioni successive. Attenzione: chi fa valutare il nuovo esame scritto, perde definitivamente il voto dell’esame precedente.

Gli studenti trovano in aulaweb dell’insegnamento esempi di test proposti negli anni precedenti con le relative soluzioni e alcuni dei quali, su richiesta degli studenti, vengono svolti in dettaglio a lezione.

Saranno disponibili 3 appelli di esame per la sessione ‘invernale’ (gennaio, febbraio e durante la pausa didattica prevista dalla Scuola Politenica a Pasqua) e 4 appelli per la sessione ‘estiva’ (giugno, luglio, settembre e durante la pausa autunnale prevista dalla Scuola Politecnica). Non verranno concessi appelli straordinari al di fuori dei periodi indicati dalla Scuola Politecnica, fatta eccezione per gli studenti che non abbiano inserito nel piano di studi attività formative nell’anno accademico in corso.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

I dettagli sulle modalità di preparazione per l’esame e sul grado di approfondimento di ogni argomento verranno dati nel corso delle lezioni. La prova scritta verte su 3 domande teoriche, sugli argomenti del programma, e 1 calcolo applicativo simili agli esercizi svolti a lezione. L’eventuale esame orale prevede domande teoriche (non esercizi) sugli argomenti indicati nel programma. L’esame si prefigge di accertare le conoscenze dell’insegnamento e la capacità di applicare le basi teoriche a casi generali o specifici di interesse pratico. Verrà inoltre valutata la qualità dell’esposizione, l’utilizzo corretto della terminologia tecnica, la schematicità e la capacità di sintesi.

Calendario appelli

Data Ora Luogo Tipologia Note
12/01/2022 15:00 GENOVA Scritto
10/02/2022 15:00 GENOVA Scritto
09/06/2022 15:00 GENOVA Scritto
21/07/2022 15:00 GENOVA Scritto
02/09/2022 15:00 GENOVA Scritto