Presentazione

Organizzazione della Didattica

DM270
SCIENZE E TECNOLOGIE PER L'AMBIENTE ORD. 2017


12

Corsi comuni

 

Frontali Esercizi Laboratorio Studio Individuale
ORE: 80 0 32 76

Periodo

AnnoPeriodo
I anno1 semestre

Frequenza

Obbligatoria

Erogazione

Convenzionale

Lingua

Italiano

Calendario Attività Didattiche

InizioFine
02/10/201719/01/2018

Tipologia

TipologiaAmbitoSSDCFU
baseDiscipline chimicheCHIM/024
baseDiscipline chimicheCHIM/038


Responsabile Insegnamento

ResponsabileSSDStruttura
N.D.

Altri Docenti

DocenteCoperturaSSDStruttura
Prof.ssa MACCATO CHIARAIstituzionaleCHIM/03Dipartimento di Scienze Chimiche
Prof. TOFFOLETTI ANTONIOIstituzionaleCHIM/02Dipartimento di Scienze Chimiche

Attività di Supporto alla Didattica

Non previste.

Bollettino

Conoscenze di base di matematica, con particolare riguardo a equazioni di primo e secondo grado, logaritmi, potenze, notazione esponenziale.

Lo studente acquisisce nozioni di chimica di base attraverso lo svolgimento integrato di lezioni teoriche direttamente integrate con esercitazioni. La risoluzione di esercizi numerici ha anche lo scopo di abituare lo studente all’approccio scientifico a problemi di natura diversa. Le esperienze di laboratorio mirano a fornire conoscenze pratiche relativamente a fenomeni e processi chimico-fisici relativi ad alcune parti fondamentali del programma di Chimica Generale ed Inorganica.

Attività didattica frontale, tramite l’utilizzo di strumenti informatici e di lezioni ed esercizi alla lavagna, sui concetti di base della chimica generale ed inorganica e chimica fisica. Si seguirà un percorso graduale che prevede l’illustrazione di argomenti via via più complicati, dalla nomenclatura, alle formule di struttura, ad equilibri acido-base, all’elettrochimica, alla termodinamica ed alla cinetica. Gli esercizi hanno lo scopo di dare contenuti pratici al corso e finalizzare la formazione di una figura in grado di padroneggiare gli elementi fondamentali di chimica necessari in ambito professionale.

Chimica Generale ed Inorganica (D. Barreca) Classificazione della materia e proprietà fondamentali. Struttura dell’atomo, isotopia e cenni ai modelli atomici. Orbitali atomici e numeri quantici. Principio di aufbau e configurazioni elettroniche. Peso atomico e molecolare. Mole/numero di Avogadro. Composti e formule brute. Nomenclatura. Reazioni chimiche. Le reazioni redox; di Lewis. Stati di aggregazione e transizioni di fase. Lo stato gassoso e relative leggi. Cenni di teoria cinetica dei gas. Gas reali. Le forze intermolecolari. Legame a idrogeno. Stati solido e liquido: classificazioni e principali caratteristiche. Tensione di vapore e dipendenza dalla temperatura. Le soluzioni; Concentrazioni ed unità di misura. Diluizioni. Proprietà colligative (abbassamento relativo della tensione di vapore e legge di Raoult; innalzamento ebullioscopico; abbassamento crioscopico; pressione osmotica). Dissociazione del soluto. Equilibri chimici omogenei ed eterogenei. Legge dell’azione di massa. Perturbazione dell’equilibrio; Principio di Le Chatelier. Acidi e basi forti e deboli. Costanti di dissociazione. pH e scala di acidità. Cenno agli acidi poliprotici. Idrolisi di sali. Effetto dello ione comune. Miscele di acidi e basi. Soluzioni tampone del pH. Titolazioni acido-base con indicatore e con pH-metro. Precipitazione di sali/idrossidi poco solubili. Effetto dello ione comune. Elettrochimica; Pile. La pila Daniell. Potenziali standard di riduzione. Forza elettromotrice ed Equazione di Nernst. Esempi. Elettrolisi e conduzione elettrolitica. Applicazioni al caso di sali fusi e di soluzioni acquose di sali. Prima legge di Faraday. Esempi. Laboratorio di Chimica Generale ed Inorganica (C. Maccato) - Caratteristiche di alcune semplici reazioni chimiche (salificazione; variazioni energetiche; potere disidratante dell’acido solforico). - Ciclo di reazioni del rame. - Effetto di concentrazione, temperatura e ioni comuni ossidanti e riducenti. Bilanciamento e calcoli stechiometrici.sull’equilibrio. - Sintesi dell’allume a partire da alluminio riciclato. - Titolazioni acido-base con indicatore e con pH-metro. Applicazione ad un aceto commerciale. - Reazioni di comuni reagenti domestici e test di solubilità in ambienti differenti. - Reazioni redox e pila Daniell. Chimica Fisica (A. Toffoletti) Stati di aggregazione della materia e proprietà macroscopiche. Grandezze di stato termodinamiche ed equazioni di stato. Gas ideali e gas reali. Conservazione dell’energia e primo principio della termodinamica: lavoro e calore, energia interna ed entalpia. Entropia e secondo principio, Entropia assoluta e terzo principio della termodinamica. Processi spontanei ed energia libera di Gibbs. Termochimica e grandezze standard. Equilibri di fase ed equazione di Clausius-Clapeyron. Descrizione termodinamica delle miscele: potenziale chimico, soluzioni ideali, soluzioni reali ed attività termodinamica. Descrizione termodinamica dell’equilibrio chimico: energia libera di reazione, Kp, e legge di van’t Hoff. Velocità di reazione; ordine di reazione; leggi cinetiche del primo e secondo ordine. Meccanismi di reazione: reazioni chimiche elementari, ipotesi dello stato stazionario. Dipendenza dalla temperatura, eq. di Arrhenius. Catalizzatori ed inibitori; il meccanismo della catalisi enzimatica (Michaelis-Menten). Elementi di spettroscopia molecolare: spettro della radiazione elettromagnetica, legge di Lambert-Beer. Spettroscopia UV-visibile di assorbimento e di emissione.

Prova d’esame: in tre parti - scritta (chimica generale ed inorganica+ chimica fisica) - valutazione del laboratorio (condotta e relazioni) - breve orale sulla parte di laboratorio, per chi ha superato lo scritto Non sono previsti accertamenti in itinere ma una sola verifica finale.

Il livello di conoscenza degli studenti sarà valutato analizzando sia l’acquisizione di specifici concetti appartenenti alla disciplina, sia la capacità di utilizzare le conoscenze maturate mediante la risoluzione di problemi numerici.

R. Chang, K. Goldsby, Fondamenti di Chimica Generale (con eserciziario). : Ed. Mc Graw-Hill Education, 2015 R. H. Petrucci, W. S. Harwood, F. G. Herring, Ed. italiana a cura di L. Cattalini e G. Paolucci, Chimica generale. : Piccin, 2013 P.W. Atkins, J. De Paula, “Elementi di Chimica Fisica”, terza edizione italiana. : Zanichelli, 2007 A. Paterno Parsi, A. Parsi, T. Pintauer, L. Gelmini, R. W. Hilts, Chimica generale - Esercizi svolti. : Piccin, 2014

Consigliata frequenza costante durante tutto il corso, per acquisire il materiale didattico presentato a lezione e reso disponibile dai docenti.