Obiettivi formativi
Conoscenze e capacità di comprendere: (I descrittore di Dublino)
Al termine del corso lo studente avrà integrato le proprie conoscenze di base sui fenomeni chimico fisici che regolano il comportamento della materia. Avrà una panoramica sulle tecniche oggi in uso per la caratterizzazione dei materiali. Avrà conoscenze riguardanti la sintesi di nuovi materiali a partire da tecniche sol gel.
Competenze: (II Descrittore: Capacità di applicare conoscenza e comprensione)
Alla fine del percorso di studio lo studente avrà sviluppato la capacità di capire alcune caratteristiche chimico fisiche delle sostanze, quali stato di aggregazione e volatilità, durezza e fragilità, colore e trasparenza, capacità di assorbire radiazioni elettromagnetche sulla base delle conoscenze della loro struttura.
Autonomia di giudizio: (III, IV, V descrittore di Dublino)
Al termine del corso lo studente dovrà possedere gli strumenti per valutare in maniera critica le migliori metodologie di analisi di un materiale di struttura incognita.
Capacità comunicative: (III, IV, V descrittore di Dublino)
Al termine del corso lo studente dovrebbe aver maturato una sufficiente proprietà di linguaggio, quanto meno per quanto attiene la terminologia scientifica specifica dell’insegnamento. Le slide utilizzate a supporto delle lezioni verranno caricate con cadenza settimanale sulla piattaforma Elly.
Per scaricare le slide è necessaria l’iscrizione al corso on line.
Le slide vengono considerate parte integrante del materiale didattico. Si ricorda agli studenti non
frequentanti di controllare il materiale didattico disponibile e le indicazioni fornite dalla docente tramite la
piattaforma Elly.
Prerequisiti
E’ fortemente raccomandato avere seguito il corso di Chimica.
Contenuti dell'insegnamento
Il corso inizia richiamando alcuni concetti fondamentali della chimica generale quali la connessione tra la struttura della materia e le proprietà chimiche e fisiche.
Si richiamano i concetti fondamentali del legame chimico e le forze intermolecolari.
Si approfondisce lo studio dello stato solido. La cella elementare. L’interazione tra i raggi X e i reticoli cristallini. La diffrattometria dei raggi X come tecnica di indagine per i materiali. Si studiano altre tecniche di indagine qualitativa e di studio di materiali quali la spettrofotometria UV visibile, la spettroscopia IR, la spettrometria di massa. Cenni sul fenomeno di fluorescenza e di fosforescenza.
Si richiamano i concetti fondamentali di elettrochimica. Le celle galvaniche e le celle elettrolitiche. Le pile commerciali. Gli accumulatori al piombo i generatori a ioni litio.
La sintesi e le proprietà dei materiali polimerici. Polimeri di addizione e di condensazione.
Metodo sol gel per la sintesi di colloidi. Gel, xerogel e aerogel. Cenni sui materiali ceramici.
Nanomateriali e nanotecnologie. Microscopia SEM, AFM STM.
Programma esteso
Il corso inizia richiamando alcuni concetti fondamentali della chimica generale quali la connessione tra la struttura della materia e le proprietà chimiche e fisiche.
Si richiamano i concetti fondamentali del legame chimico e le forze intermolecolari.
Si approfondisce lo studio dello stato solido. La cella elementare. L’interazione tra i raggi X e i reticoli cristallini. La diffrattometria dei raggi X come tecnica di indagine per i materiali. Si studiano altre tecniche di indagine qualitativa e di studio di materiali quali la spettrofotometria UV visibile, la spettroscopia IR, la spettrometria di massa. Cenni sul fenomeno di fluorescenza e di fosforescenza.
Si richiamano i concetti fondamentali di elettrochimica. Le celle galvaniche e le celle elettrolitiche. Le pile commerciali. Gli accumulatori al piombo i generatori a ioni litio.
La sintesi e le proprietà dei materiali polimerici. Polimeri di addizione e di condensazione.
Metodo sol gel per la sintesi di colloidi. Gel, xerogel e aerogel. Cenni sui materiali ceramici.
Nanomateriali e nanotecnologie. Microscopia SEM, AFM STM.
Bibliografia
W. F. Smith, J. Hashemi; Scienza e tecnologia dei materiali. Mc Graw-Hill
W. D. Callister, D. G. Rethwisch, Scienza e Ingegneria dei materiali. EdiSES
Altro materiale fornito dal docente
Metodi didattici
Lezione frontale
Modalità verifica apprendimento
La verifica della preparazione consiste in una verifica scritta così suddivisa : due domande riguardanti le metodologie spettroscopiche in uso per la caratterizzazione dei materiali; due domande riguardanti le tecniche di sintesi per materiali ottenibili mediante tecnica sol gel.
Schematizzazione degli aspetti teorici: (conoscenza) 30%.
Applicazioni della teoria a casi reali di metodologie di analisi: (competenza) 40%.
Proprietà di esposizione (capacità comunicativa): 30%.
Altre informazioni
E’ consigliata la frequenza in aula.
