Obiettivi formativi
<br />Finalità<br />Fornire le conoscenze fondamentali sulla struttura atomica e molecolare della materia allo scopo di interpretarne le proprietà chimico-fisiche e le trasformazioni di interesse in settori tecnico-applicativi.
Prerequisiti
Nessuna propedeudicità pur essendo consigliata una buona conoscenza di basi matematiche
Contenuti dell'insegnamento
<br />Programma<br />STRUTTURA ATOMICA DELLA MATERIA: Cenni allo sviluppo storico della teoria atomica. Particelle fondamentali dell’atomo. Fondamenti di stechiometria chimica. <br />STRUTTURA ELETTRONICA DEGLI ATOMI: Modelli atomici, modello quantico di Bohr e cenni al modello atomico secondo la meccanica quantistica. Atomi polielettronici e regole di Auf-bau. Configurazioni elettroniche degli elementi della tavola periodica. Proprietà periodiche degli elementi. <br />LEGAME CHIMICO: Legame ionico. Legame covalente. Delocalizzazione elettronica e risonanza. Legame covalente polare. Elettronegatività. Geometria molecolare e sua influenza sul momento di dipolo. Legame metallico. Modello a “mare di elettroni”. Teoria delle bande. Conduttori, isolanti e semiconduttori intrinseci. Legami deboli: interazioni di van der Waals e legami di idrogeno. <br />NOMENCLATURA CHIMICA: Numero di ossidazione, classificazione e nomenclatura dei principali composti inorganici. Principali tipi di reazioni chimiche.<br />TERMOCHIMICA: Calori di reazione e loro calcolo. Equazioni termochimiche e diagrammi entalpici. Entalpie standard di formazione e loro utilizzo.<br />STATO GASSOSO: Generalità. Equazione di stato dei gas perfetti. Legge di Dalton e di Amagat per le miscele gassose. Legge della diffusione dei gas. Cenni alla liquefazione dei gas e alla temperatura critica.<br />STATO LIQUIDO: Generalità. Evaporazione. Tensione di vapore e sua dipendenza dalla temperatura. Concetto di umidità relativa. Ebollizione. Sublimazione. Fusione e solidificazione. Diagrammi di fase di H2O e CO2.<br />STATO SOLIDO: Solidi cristallini e solidi amorfi. Reticolo cristallino e posizione dei piani reticolari. Sistemi cristallini. Celle primitive e non primitive. Raggi X e cenni alla loro diffrazione attraverso i cristalli. Solidi cristallini di tipo ionico, covalente, metallico e molecolare. Polimorfismo. Cenni ai cristalli liquidi.<br />SOLUZIONI: Natura delle soluzioni. Modi di esprimere la concentrazione delle soluzioni. Proprietà colligative delle soluzioni.<br />EQUILIBRIO CHIMICO: Legge dell’equilibrio chimico. Equilibri omogenei ed eterogenei. Spostamento dell’equilibrio chimico secondo il principio di Le Chatelier-Braun.<br />EQUILIBRI IN SOLUZIONE: Teoria degli acidi e delle basi. Autoionizzazione dell’acqua. Scala di pH.<br />ELETTROCHIMICA: Celle elettrolitiche. Elettrolisi e relative applicazioni. Stechiometria dell’elettrolisi. Celle galvaniche. Pila Daniell. Stechiometria dei processi galvanici. Potenziali di elettrodo e forza elettromotrice in condizioni standard. Applicazioni dei potenziali elettrodici standard.<br />CINETICA CHIMICA: Dipendenza della velocità di reazione dalla concentrazione dei reagenti, dalle radiazioni, dalla temperatura (teoria del complesso attivato ed energia di attivazione) e dai catalizzatori (marmitte catalitiche).
Programma esteso
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Bibliografia
<br />Testi consigliati<br />A.M. Manotti Lanfredi, A. Tiripicchio, “Fondamenti di Chimica”, Ed. Ambrosiana, Milano<br />A.M. Manotti Lanfredi, "Appilcazioni di fondamenti chimici" Ed. Pitagora, Bologna
Metodi didattici
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Modalità verifica apprendimento
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Altre informazioni
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