Materia:Chimica

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Presentazione

«La teoria è quando si sa tutto e niente funziona. La pratica è quando tutto funziona e nessuno sa il perché. In questo caso abbiamo messo insieme la teoria e la pratica: non c'è niente che funziona... e nessuno sa il perché!»

(Albert Einstein)

La chimica è la scienza che si occupa dello studio e interpretazione della struttura, delle proprietà e delle trasformazione della materia. È di rilevante importanza poiché connette tra loro le varie scienze naturali tra cui fisica, astronomia, biologia, geologia.

Panoramica

In questa materia si affronteranno i seguenti argomenti:

  • Chimica generale
    • struttura atomica della materia
    • trasformazioni della materia e legami
    • termodinamica e cinetica chimica
    • reazioni chimiche
  • Chimica organica

Obiettivi

  • Il corso di fondamenti di chimica relativo all'ingegneria intende dare una base di chimica generale senza approfondire l'aspetto biologico della questione, quindi senza affrontare la chimica organica in modo specifico. Dunque gli argomenti principali da dover affrontare sono struttura atomica, stechiometria, legami chimici e molecole, stati della materia, termodinamica ed energia, cinetica chimica, soluzioni e accenni a metalli, chimica e ambiente. Generalmente l'ingegneria industriale approfondisce lo studio dei materiali metallici in un corso successivo.
  • Il corso di chimica approfondito si sofferma invece su tutti gli aspetti e prevede spesso di approfondire, in esami successivi, gli aspetti ambientali dell'argomento
Programma

Introduzione storica al concetto di materia

  1. Da Aristotele a Lavoisier
  2. Modelli atomici
  3. L'avvento della fisica quantistica

Chimica generale

Struttura atomica

  1. Basi della meccanica quantica
  2. Tavola periodica degli elementi
  3. Configurazione elettronica degli atomi
  4. Proprietà chimiche degli elementi
  5. Chimica nucleare

Stechiometria

  1. Introduzione
  2. Reazioni chimiche
  3. Stechiometria
  4. Reazioni di ossidoriduzione

Legami chimici e molecole

  1. Legame ionico, legame covalente

Stati della materia

  1. I gas
  2. Gli stati condensati: solido e liquido

Termodinamica ed energia

  1. Equilibrio chimico

Cinetica chimica

  1. Collisioni molecolari e velocità
  2. Temperatura, velocità di reazione e catalisi

Soluzioni

  1. Soluzioni elettrolitiche
  2. Sali, acidi, basi, pH
  3. Celle elettrochimiche e elettrolisi

Metalli

  1. Preparazione e raffinazione dei metalli
  2. Corrosione dei metalli

Chimica e ambiente

  1. L'atmosfera e le sostanze inquinanti
  2. Effetto serra, smog fotochimico, ozono, piogge acide
  3. La fotosintesi

La Chimica dei Viventi

  1. Carboidrati o glucidi
  2. Lipidi
  3. Proteine e enzimi
  4. Acidi Nucleici

Altre lezioni

Verifiche d'apprendimento

È possibile, e fortemente consigliato, integrare le lezioni e valutare la propria preparazione attraverso queste esercitazioni. È possibile verificare la conoscenza di un argomento specifico o dell'intero programma.

Stechiometria

Risorse

La Biblioteca del Dipartimento di Scienze matematiche, fisiche e naturali contiene risorse utili per approfondire.

Internazionali

  • General Chemistry (Data la forte incompletezza dei libri di testo in italiano, il miglior libro da utilizzare è questo, anche se non è del tutto completo e approfondito)
  • webelements.com