Al termine del corso lo studente avr acquisito conoscenze in merito alla struttura della materia allo stato atomico/molecolare, alle relazioni tra struttura e propriet macroscopiche nonch all'evoluzione in base ai principi termodinamici e cinetici dei sistemi reagenti chimici ed elettrochimici.
By the end of the course the student will have acquired a solid knowledge of the matter structure at the atomic/molecular level, the relationships between structure and macroscopic properties as well as the evolution of the chemical and elettrochemical processes based on thermodynamic and kinetic principles.
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Sapr calcolare la composizione di equlibrio di sistemi reagenti omogenei ed eterogenei chimici ed elettrochimici. Sapr valutare l'effetto di cambiamenti di pressione, temperatura e composizione sull'equilibrio di sistemi reagenti e sulla cintetica di reazione.
Attraverso le attivit teoriche ed esercitazioni numeriche lo studente potr acquisire consapevolezza dell'importanza dei fondamenti di chimica generale per l'ingegneria chimica, in particolare nella realizzazione e conduzione dei processi chimici a livello industriale.
Through the lessons and numerical exercises, the student will acquire an awareness of the importance of general chemistry fundamentals for the realization and management of chemical processes at an industrial level.
Durante le sessioni di laboratorio e le esercitazioni numeriche saranno valutati il grado di apprendimento e la capacit degli studenti di applicare concetti teorici alla soluzione di problemi pratici.
During the laboratory sessions and the numerical exercises, the degree of learning and the ability of the students to apply theoretical concepts to the solution of practical problems will be evaluated.
Esperienze di laboratorio saranno svolte presso il laboratorio chimico didattico dal docente e da personale tecnico di supporto alla didattica al fine di far consolidare allo studente alcuni argomenti del corso.
Teoria del legame di valenza
Le propriet dei gas ideali e reali
Le miscele gassose
Le forze intermolecolari (ione-dipolo, dipolo-dipolo, London, legame a idrogeno)
La nomenclatura chimica
Il bilanciamento delle reazioni chimiche
Reazioni di scambio
Reazioni redox
Termodinamica chimica limitata a sistemi chiusi e lavoro di tipo espansivo
Variabili e funzioni di stato
Primo e secondo principio della termodinamica
Energia interna ed entalpia di gas ideali e fasi condensate
Calore molare
Stato standard
Entalpia standard di formazione, di reazione, di soluzione
Energia libera standard di formazione e di reazione Criteri di spontaneit di una reazione
Introduzione ai metodi di analisi volumetrica: titolazioni con metodi visuali (indicatori) e strumentali (potenziometrici), applicazioni a equilibri acido-base, di complessazione, di precipitazione e di ossido-riduzione.
Introduzione ai metodi gravimetrici.
The properties of ideal and real gases
The gaseous mixtures
The chemical nomenclature
The balance of chemical reactions
Exchange reactions
Redox reactions
Chemical thermodynamics limited to closed systems and expansive work (pressure.volume work)
State variables and functions
First and second principles of thermodynamics
Internal energy and enthalpy of ideal gases and condensed phases
Heat capacity at constant pressure and volume
Standard state
Standard enthalpies of formation and reaction
Peter Atkins, Loretta Jones "Chemical Principles - The Quest for Insight" IV or V Edition, W.H. Freeman & Company New York.
or the Italian translation of the III Edition of the above text:
Peter Atkins, Loretta Jones "Principi di Chimica", Zanichelli
L'esame si articola in una prova scritta che consiste in un test di 7-10 domande a risposta chiusa o aperta e 5-6 esercizi/problemi da risolvere in aula o per via telematica nel caso in cui l'emergenza Covid-19 si protrarr dopo il 1 periodo (durata prova 3 ore); una volta superata la prova scritta con votazione maggiore o uguale a 17 si accede alla prova orale, che deve essere svolta nello stesso appello, salvo comprovati impedimenti, che consiste in un colloquio tra il candidato e il docente su tutto il programma svolto e le eventuali esperienze di laboratorio, se svolte.
La prova orale non superata se il candidato mostra di non essere in grado di esprimersi in modo chiaro e di usare la terminologia corretta e se il candidato mostrer l'incapacit di mettere in relazione concetti teorici con la loro applicazione pratica. Il mancato superamento della prova orale richiede di dover sostenere di nuovo la prova scritta.
The written test consists of:
7/10 questions and 5/6 exercises /problems to be solved in a classroom (the test lasts 3 and a half hours) or online if the Covid-19 emergency will continue after the 1st period.
The written test will be passed if the resultant vote will be greater than or equal to 17. In this case, the student can take the oral exam, which must be carried out in the same exam session, unless proven impediments.
The oral test consists of an interview between the candidate and the lecturer on all the topics covered in the course and on the laboratory experiences. During the oral test the candidate could be requested to also solve written problems/exercises in front of the lecturer.
The oral test will have a negative outcome if the candidate repeatedly demonstrates an inability to express him/herself in a clear manner using the correct terminology, or if the candidate shows the inability to relate theoretical concepts with their practical applications. Failure to pass the oral exam requires having to take the written test again.
Le slide relative alle lezioni, le tabelle dei dati termodinami e dei potenziali standard di riduzione, assieme ai test scritti degli esami precedenti con le relative soluzioni sono disponibili sulla piattaforma E-learning del corso, accessibile con le credenziali di Ateneo.
The slides related to the lessons, the tables of the thermodynamic data and potential reduction standards, and some of the written tests of the previous exam sessions with the related solutions are available on the E-learning platform of the course, accessible with the University credentials.
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Formule di Lewis. Potenziale di ionizzazione. Affinit elettronica. Elettronegativit. I legami chimici: covalente, ionico. La risonanza. Gli orbitali delocalizzati. Gli orbitali ibridi. Le forze intermolecolari. Legame idrogeno. Il legame metallico.
Stato gassoso. Equazione generale dei gas ideali. I gas reali. Temperatura critica. Diagramma di Andrews. Lo Stato liquido. Lo Stato solido. I cambiamenti di stato. I sistemi eterogenei ad un componente. La regola delle fasi. Il diagramma di stato dell'acqua.
Il primo principio della termodinamica. Lenergia interna e lentalpia. La termochimica. Il secondo principio della termodinamica. Lentropia. Lenergia libera. Lequazione di Clausius-Clayperon. La spontaneit delle reazioni chimiche.
La legge dell'equilibrio chimico. Leffetto della concentrazione, temperatura e pressione sull'equilibrio. Equazione di Van't Hoff. Equilibri in fase gas. Equilibri eterogenei. Equilibri in soluzione. Prodotto ionico dell'acqua. Acidi e basi. pH. Calcolo del pH. Soluzioni tampone. Indicatori. Idrolisi. Prodotto di solubilit. Cenni sulla velocit di reazione e le variabili che la influenzano.
Il corso di Chimica mira a fornire allo studente le conoscenze di base sui processi chimico - fisici e sulla struttura e le trasformazioni della materia. Lo studio parte dalla struttura dellatomo e consente allo studente di sviluppare alcuni concetti fondamentali relativi alla formazione dei legami chimici e quindi dei composti ed alle loro caratteristiche e propriet. La valutazione della materia nei diversi stati consentir di correlare le trasformazioni con i principi della termodinamica e sar evidenziato lo stretto legame esistente tra la struttura chimica e le propriet elettriche conduttori, semiconduttori e isolanti. Nozioni molto importanti che sono alla base del funzionamento e lutilizzo di dispositivi elettronici a semiconduttore come i diodi e i transistor.
Quindi con lequilibrio chimico, cinetica ed elettrochimica si completa lo studio prendendo in considerazione i processi elettrochimici che sono alla base del funzionamento di tutti i dispositivi pile e/o accumulatori, devices presenti come sorgenti di energia nei diversi circuiti elettronici.
Il corso prevede altres una piccola parte di verifica sperimentale degli argomenti teorici, con lo scopo di fornire agli studenti gli elementi di base necessari per una migliore comprensione dei principi teorici.
- in una prova orale, volta ad accertare la comprensione degli aspetti teorici delle problematiche chimico fisiche che regolano il comportamento dei materiali in genere e dei sistemi elettrochimici, voto massimo 30/30.
- Sviluppo corretto di N2 esercizi: votazione di 18 19 conoscenze di stechiometria ad un livello di nozioni elementari di base con sufficiente capacit di applicare le conoscenze di base acquisite.
- Sviluppo corretto di N3 esercizi: votazione di 20 24 conoscenze adeguate di stechiometria, pi che sufficiente capacit di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti. 152ee80cbc
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