Presentazione

Organizzazione della Didattica

DM270
CHIMICA INDUSTRIALE ORD. 2014


13

Corsi comuni

 

Frontali Esercizi Laboratorio Studio Individuale
ORE: 64 30 24 119

Periodo

AnnoPeriodo
I annoannuale

Frequenza

Obbligatoria

Erogazione

Convenzionale

Lingua

Italiano

Calendario Attività Didattiche

InizioFine
02/10/201701/06/2018

Tipologia

TipologiaAmbitoSSDCFU
baseDiscipline chimicheCHIM/0311
caratterizzanteDiscipline chimiche inorganiche e chimico-fisicheCHIM/032


Responsabile Insegnamento

ResponsabileSSDStruttura
Prof. SAMBI MAUROCHIM/03Dipartimento di Scienze Chimiche

Altri Docenti

DocenteCoperturaSSDStruttura
Dott. SEDONA FRANCESCOMutuazioneCHIM/03Dipartimento di Scienze Chimiche

Attività di Supporto alla Didattica

Non previste.

Bollettino

Nessuno

Le lezioni in aula sono intese a fornire una prima alfabetizzazione chimica rigorosa agli studenti che si accingono allo studio della disciplina. La parte di esercitazioni prevede l’acquisizione degli elementi di base della stechiometria, cioè degli aspetti numerici dei più semplici concetti chimici. Le esperienze di laboratorio consentono l’acquisizione di conoscenze relative alle norme di prevenzione e sicurezza nell’uso di sostanze chimiche e alle norme comportamentali e di pronto intervento in caso di incidenti, nonché la familiarizzazione con vetreria ed altre semplici apparecchiature e con le procedure di uso più comune nei laboratori chimici.

Lezioni in aula; esercitazioni numeriche in aula; esercitazioni di laboratorio.

LEZIONI D’AULA: Il metodo scientifico. Stati di aggregazione della materia. Miscele (omogenee, eterogenee) e sostanze pure. Elementi e composti; atomi e molecole. Teoria atomistica. Il numero atomico ed il numero di massa. Isotopi. Unità di massa atomica. Massa atomica relativa. Mole. Percentuali in massa, formula minima, formula molecolare. Numeri di ossidazione e loro determinazione. Bilanciamento chimico in forma molecolare/ionica. Bilancio massa/carica. Bilanciamento di reazioni non-redox, e redox con i metodi dei numeri di ossidazione e delle semireazioni. Il legame chimico I: covalente, ionico e metallico. Strutture di Lewis. Metodo VSEPR. Struttura dell’atomo secondo la meccanica quantistica. Atomo di Bohr e suoi limiti. Principio di indeterminazione di Heisenberg. Dualità onda-particella. Funzione d’onda. Equazione di Schrödinger e sue soluzioni per l’atomo monoelettronico. Orbitali atomici. Spin dell’elettrone. Introduzione agli atomi polielettronici. Modello a gusci dell’atomo. Principio dell’Aufbau. Principio di esclusione di Pauli. Regola di Hund. Proprietà periodiche: raggio atomico e ionico, energia di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività. Stechiometria degli idruri e degli ossidi binari. Proprietà acido/base degli ossidi. Il legame chimico II. Teoria LCAO-MO per molecole biatomiche omonucleari ed eteronucleari. Cenno alla teoria VB e confronto con la teoria MO. Gli orbitali ibridi del carbonio. Legge del gas perfetto. Legge di Dalton. Teoria cinetica dei gas. Distribuzione di Maxwell-Boltzmann delle velocità molecolari. Effusione. Gas reali. Equazione di Van der Waals. Interazioni intermolecolari. Struttura dei solidi. Equilibrio chimico. Legge di azione di massa. Principio di Le Chatelier. Termodinamica chimica. Prima e seconda legge della termodinamica. Legge di Hess. Energia libera di Gibbs. Criteri di spontaneità di una reazione chimica. Relazione tra costante di equilibrio e ΔG°. Equilibri in soluzione. Elettroliti forti e deboli. Acidi e basi di Aarhenius, Brønsted-Lowry, Lewis. Idrolisi dei sali. Soluzioni tampone. Sali poco solubili. Introduzione ai diagrammi di fase p, T per un componente. Regola delle fasi. Diagrammi di fase per miscele a due componenti volatili. Legge di Raoult. Distillazione. Miscele azeotropiche. Proprietà colligative. Elettrochimica. Potenziale standard di riduzione. Equazione di Nernst. Le pile. Corrosione e protezione dalla corrosione. L’elettrolisi. Leggi di Faraday. La sovratensione. Cinetica chimica. La velocità e l’ordine di reazione. Tempo di dimezzamento. Energia di attivazione. Equazione di Arrhenius. Meccanismi di reazione. Processi elementari. Rate-determining step. Catalizzatori. ESERCITAZIONI NUMERICHE IN AULA: esercizi e dimostrazioni su argomenti trattati nelle lezioni d’aula, con le quali sono strettamente coordinate. ESERCITAZIONI DI LABORATORIO: (1) Caratteristiche di alcuni processi chimici e fisici (reazioni acido/base, salificazione, processi endo/esotermici); (2) Esperimenti di elettrochimica (reazioni redox, pila Daniell, elettrolisi dell’acqua); (3) Equilibrio chimico (effetto della concentrazione, della temperatura e dello ione comune) (4) Titolazioni acido-base (titolazioni forte/forte e debole/forte); (5) Distillazione di una soluzione acquosa di acido cloridrico; (6) Ciclo del rame (reazioni redox, acido/base, di precipitazione applicate alla chimica acquosa del rame).

Relazioni di laboratorio, prova scritta di stechiometria e prova orale.

Costituiscono elementi di valutazione della prova scritta la correttezza dei risultati numerici, l'esplicitazione dei procedimenti attuati per ottenerli, la coerenza interna tra risultati logicamente interdipendenti e il rigore nell'utilizzo corretto delle unità di misura associate alle grandezze fisiche utilizzate. Il superamento di questa dà accesso all'esame orale, dove vengono valutate le competenze acquisite dallo studente nella parte teorica del corso. Criteri di valutazione della prova orale sono il rigore quantitativo nelle dimostrazioni, il grado di approfondimento degli argomenti, la capacità di istituire nessi tra aspetti diversi di un fenomeno chimico. L'acquisizione dei contenuti delle esperienze di laboratorio viene valutata sulla base di relazioni scritte compilate rispettando una griglia predeterminata di quesiti. Saranno considerati come criteri di valutazione la correttezza, la completezza, la concisione e la proprietà di espressione nella stesura delle relazioni.

S. S. Zumdahl, Chemical Principles. : Ed. Brooks/Cole, Cengage Learning, P. Michelin Lausarot , G. A. Vaglio, Fondamenti di stechiometria. : Piccin, P. Ferri, Calcoli stechiometrici. : ETS, D. W. Oxtoby, H. P. Gillis, A. Campion, Principles of Modern Chemistry. : Ed. Brooks/Cole, Cengage Learning,

Appunti di lezione, materiale scaricabile dal sito web del docente: http://www.chimica.unipd.it/mauro.sambi/pubblica/didattica.html