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Risorsa bibliografica facoltativa
Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2015/2016
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 072365 - FONDAMENTI CHIMICI PER LE TECNOLOGIE
Docente Gambarotti Cristian
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*MZZZZ072365 - 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.

Per il corso del Prof. C. Gambarotti, al sito https://beep.metid.polimi.it/web/2015-16-fondamenti-chimici-per-le-tecnologie-cristian-gambarotti-/ è disponibile  il materiale didattico e le necessarie informazioni sul corso.
Per il corso tenuto del Prof.  W. Navarrini, al sito: https://beep.metid.polimi.it/user/walter.navarrini  è disponibile il materiale didattico in particolare, le informazioni sul corso, un programma più dettagliato,le diapositive utilizzate a lezione , alcuni  esercizi e alcune  prove d’esame.

Progamma del Corso:  

 

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 in itinere scritta facolatativa e/o una prova scritta obbligatoria (esercizi e domande aperte). E' prevista una prova orale facoltativa per chi volesse incrementare il voto ottenuto nella prova scritta.


Bibliografia
Risorsa bibliografica facoltativaP.kelter, M.Mosher, A. Scott, Chimica la Scienza della Vita, Editore: Edises, Anno edizione: 2015
Risorsa bibliografica facoltativaM. Schiavello L. Palmisano, Fondamenti di Chimica, Editore: EdiSES, Anno edizione: 2013
Risorsa bibliografica facoltativaD'Arrigo, Famulari, Gambarotti, Scotti 2014, Chimica: esercizi e casi pratici, Editore: EdiSeS, Anno edizione: 2014
Risorsa bibliografica obbligatoriaSito dellla didattica del prof. C.Gambarotti https://beep.metid.polimi.it/web/2015-16-fondamenti-chimici-per-le-tecnologie-cristian-gambarotti-/
Note:

Per scaricare il materiale didattico, diapositive, esercizi, prove d'esame.

Risorsa bibliografica obbligatoriaSito della didattica del prof. W.Navarrini https://beep.metid.polimi.it/user/walter.navarrini
Note:

Sul sito è disponibile il materiale didattico in particolare, le informazioni sul corso, un programma più dettagliato,le diapositive utilizzate a lezione , alcuni esercizi e alcune prove d'esame.


Mix Forme Didattiche
Tipo Forma Didattica Ore didattiche
lezione
60.0
esercitazione
38.0
laboratorio informatico
0.0
laboratorio sperimentale
0.0
progetto
4.0
laboratorio di progetto
0.0

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
schedaincarico v. 1.6.6 / 1.6.6
Area Servizi ICT
29/07/2021