29225 - FONDAMENTI DI CHIMICA T

Conoscenze e abilità da conseguire

Struttura del nucleo atomico e della materia nei diversi stati di aggregazione, reazioni chimiche, calcoli stechiometrici, relazioni fra struttura chimica e proprietà dei materiali, aspetti energetici e cinetici delle reazioni chimiche.

Contenuti

1. Struttura atomica della materia. Costituzione dell'atomo. Numero atomico, numero di massa, isotopi. La struttura del nucleo atomico e la radioattività. Energia delle reazioni nucleari, reazioni di fissione e fusione.

2. Struttura elettronica degli atomi e sistema periodico degli elementi. Cenni alla teoria dei quanti: effetto fotoelettrico, modello di Bohr e spettri atomici, onde di materia. Orbitali atomici e numeri quantici. Struttura elettronica degli atomi. Il sistema periodico: gruppi, periodi e serie di transizione. Proprietà periodiche.

3. Legame chimico nelle molecole e nei cristalli. Legame ionico e struttura dei cristalli ionici. Legame covalente: Legami semplici e legami multipli. Molecole polari e apolari. Orbitali ibridi, risonanza e geometria molecolare. Teoria degli orbitali molecolari. Legame metallico: teoria delle bande. Conduttori, semiconduttori e isolanti. Legami deboli.

4. Le reazioni chimiche. Formule chimiche e momenclatura chimica. Tipi di reazioni: bilanciamento delle reazioni di ossidoriduzione. Calcoli stechiometrici.

5. Stati di aggregazione della materia. Lo stato gassoso: gas ideali, miscele di gas ideali e legge di Dalton. Lo stato liquido: pressione di vapore. Lo stato solido: solidi cristallini e amofi, a struttura di alcuni solidi cristallini.

6. Termodinamica ed equilibrio chimico. Primo principio della termodinamica, entalpia, legge di Hess ed entalpie standard di formazione e combustione. Spontaneità dei processi ed entropia, seconda legge della termodinamica. Entropia standard e terza legge della termodinamica. Energia libera e costanti di equilibrio. Calcolo della composizione all'equilibrio. Lo spostamento dell'equilibrio.

7. Equilibrio acido-base. Autoprotolisi dell'acqua e pH. Il concetto di acido e base secondo Arrhenius e Bronsted. Il pH per soluzioni acquose di acidi o basi forti.

8. Velocità di reazione. Dipendenza dalla concentrazione: equazione cinetica e ordine di reazione. Dipendenza dalla temperatura: teoria delle collisioni. Equazione di Arrhenius e meccanismi di reazione. Catalisi omogenea ed eterogenea.

9. Elettrochimica. Pile e potenziali elettrodici. Equazione di Nernst. La serie elettrochimica dei potenziali standad. Fenomeni elettrolitici e leggi di Faraday.

Testi/Bibliografia

R. MICHELIN A. MUNARI, FONDAMENTI DI CHIMICA, 2008, CEDAM.

in alternativa: R. MICHELIN A. MUNARI, FONDAMENTI DI CHIMICA PER INGEGNERIA, 4° edizione, 1998, CEDAM PADOVA. (copertina gialla)

Metodi didattici

Il corso è basato su lezioni svolte in aula (generalmente utilizzando la proiezione di diapositive e filmati) che si compongono anche di una parte esercitazionale. Copie delle diapositive saranno a disposizione degli studenti.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Verifica orale.

Strumenti a supporto della didattica

Tutte le diapositive che verranno utilizzate durante il corso saranno distribuite insieme ad altro materiale didattico in formato elettronico. Fotocopie delle stesso materiale saranno inoltre disponibili presso il Centro fotocopie della facoltà.

Inoltre, alcune pagine web di supporto all'attività didattica saranno regolarmente aggiornate con informazioni generali sul corso e sul programma svolto durante le lezioni. 

Link ad altre eventuali informazioni

http://dicasm.ing.unibo.it/toselli/

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Maurizio Toselli