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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2009/2010
Facoltà Scuola di Ingegneria dei Sistemi
Insegnamento 072365 - FONDAMENTI CHIMICI PER LE TECNOLOGIE
Docente Navarrini Walter Maurizio
Cfu 10.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - BV (394) INGEGNERIA GESTIONALE* AM072365 - FONDAMENTI CHIMICI PER LE TECNOLOGIE
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 509) - BV (392) INGEGNERIA GESTIONALE* AM072365 - FONDAMENTI CHIMICI PER LE TECNOLOGIE

Programma dettagliato e risultati di apprendimento attesi

Obiettivi del corso: Il corso di Fondamenti Chimici per le Tecnologie ha come obiettivo quello di fornire allo studente gli elementi concettuali di base per comprendere le leggi che regolano la trasformazione della materia. Il corso è fortemente orientato alla trattazione della chimica attraverso la comprensione degli esperimenti e la deduzione delle leggi conseguenti. Alla descrizione degli aspetti teorici tenuti a lezione, sono affiancate esercitazioni numeriche indispensabili per una piena comprensione dei principi esposti e coerenti con il progetto formativo di un ingegnere. Saranno altresì discussi alcuni temi di chimica applicata relativi a settori di attualità quali i materiali, l’ambiente e l’energia.

Programma

A.    Fondamenti di Chimica – Materia e energia – Stati della materia – Proprietà chimiche e fisiche – Miscele, sostanze, composti e elementi – Fasi - Misure in Chimica – Unità di misura – Uso dei numeri – Analisi dimensionale.

B.    Formule chimiche e Composizione Stechiometrica – Atomi e molecole – Numero atomico – Numero di massa e isotopi – Scala delle masse atomiche e dei pesi atomici – Formule chimiche – Ioni e composti ionici – Nomenclatura chimica – Pesi atomici – La mole – Pesi formula, pesi molecolari, moli – Composizione percentuale e formule – Determinazione delle formule molecolari – Purezza.

C.    Equazioni chimiche – Equazioni chimiche – Soluzioni acquose e Reazioni in soluzione acquosa – Reazioni acido/base – Numeri di ossidazione – Reazioni redox (introduzione) – Reazioni di spostamento – Nomenclatura.

D.    Stechiometria di reazione – Calcoli basati sulle equazioni chimiche – Il concetto di reagente limitante – Rese percentuali e selettività – Reazioni parallele ed in sequenza – Costante di equilibrio – Concentrazione delle soluzioni – Diluizione di soluzioni.

E.     Struttura Atomica – Particelle elementari e loro proprietà –  Radiazione elettromagnetica e spettri atomici – Natura ondulatoria dell’elettrone – Numeri quantici e orbitali atomici - Spin elettronico e Principio di Pauli - Descrizione quanto-meccanica dell’atomo configurazioni elettroniche di atomi.

F.     Tabella Periodica degli Elementi - Andamenti periodici delle proprietà atomiche –  Informazioni deducibili dalla Tabella Periodica – Raggi atomici – Potenziale di ionizzazione – Affinità elettronica – Raggi ionici – Elettronegatività.

G.    Legame chimico – Notazione di Lewis di atomi e molecole – Formazione di composti ionici – formazione di legami covalenti – Regola dell’ottetto e dei 18 elettroni e loro eccezioni – Risonanza – Legami Covalenti Polari/Nonpolari e Momento dipolare – Geometria e polarità di molecole – Continuità nei tipi di legame

H.    Strutture molecolari – Metodo VSEPR – Ibridizzazione di orbitali – Teoria del Legame di Valenza (VB) e degli Orbitali Molecolari (OM) – Metalli e semiconduttori Interazioni tra molecole  I composti organici più semplici.

I.       Termodinamica: energia e reazioni chimiche – Forme di energia, calore specifico e capacità termica, funzioni di stato, energia nei cambiamenti di stato, entalpia di reazione –  Termochimica – Legge di Hess – Entalpie di formazione, Energie di legame. Entropia e Energia libera: spontaneità ed equilibrio chimico.

J.      Cinetica chimica - Velocità di reazione – Legge cinetica e ordine di reazione – Energia di attivazione e dipendenza dalla temperatura della velocità di reazione – Catalisi omogenea ed eterogenea. - Meccanismi di reazione.

K.    Reazioni in soluzione acquosa I - Reazioni Acido-Base – Definizioni di acido e base - Forza di acidi e basi protici (Ka) – Relazione forza acida/struttura – Identificazione di centri acidi e basici Reazioni di acidi e basi – Sali acidi e sali basici – Anfoterismo – Idrolisi e Soluzioni tampone - Equilibri acido-base e equilibri di solubilità.

L.     Reazioni in soluzione acquosa II: reazioni di ossido-riduzione – Semireazioni redox e coppie redox – Stechiometria delle reazioni redox.

M.   Elettrochimica - Pile ed elettrolisi, elettrodi e potenziale elettrodico normale – Previsione di reazioni redox -  Elettrolisi e conversione di energia elettrica in energia chimica. Sovratensione - Corrosione dei metalli.

N.    Elementi di Chimica Organica – Strutture dei composti organici – Attività ottica - Principali gruppi funzionali e semplice reattività.

O.    Esempi di chimica applicata

 

 

 


Note Sulla Modalità di valutazione

L'esame consiste in una Prova Scritta obbligatoria. E' prevista una Prova Orale facoltativa per coloro volessero incrementare il voto ottenuto nella prova scritta. E' altresì prevista una Prova Intermedia facoltativa.


Bibliografia
  • Può essere utilizzato qualunque testo di chimica generale di livello universitario tra i quali:
  • Oxtoby Gillis Campion "Chimica Moderna", Edises (Na)
  • Kotz & Treichel "Chimica", EdiSES (Na)
  • Brown Lemay Bursten Murphy "Fondamenti di Chimica" Edises (Na)
  • P. Atkins, L. Jones “Principi di Chimica” Zanichelli
  • R. Bertani, et al. “Chimica Generale e Inorganica” , Casa Editrice Ambrosiana
  • R. Chang "Chimica", McGraw-Hill (eng)
    • Testi di stechiometria

da consultare

  • P. Chiorboli“Fondamenti di Chimica” UTET
  • Silvestroni "Fondamenti di Chimica", Veschi (MI)
  • Testi di indroduzione alla chimica organica

Mix Forme Didattiche
Tipo Forma Didattica Ore didattiche
lezione
60.0
esercitazione
40.0
laboratorio informatico
0.0
laboratorio sperimentale
0.0
progetto
0.0
laboratorio di progetto
0.0

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.5 / 1.6.5
Area Servizi ICT
17/06/2021