Materia:Chimica

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Tutti i contributi sono ben accetti perché sono state scritte poche (o nessuna) lezioni di questa materia.


 

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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! »
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La chimica è la scienza che si occupa dello studio e interpretazione della struttura, delle proprietà e delle trasformazione della materia. E' di rilevante importanza poichè connette tra loro la 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

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
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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
  2. Interazioni intermolecolari
  3. Isomerie

Stati della materia

  1. I gas
  2. Gli stati condensati: solido e liquido
  3. Passaggi di stato

Termodinamica ed energia

  1. Energia, calore, lavoro
  2. Calore di reazione e entalpia
  3. Spontaneità dei processi, entropia e energia libera
  4. Equilibrio chimico

Cinetica chimica

  1. Collisioni molecolari e velocità
  2. Temperatura e velocità di reazione
  3. Catalisi
  4. Controllo termodinamico-cinetico nei processi chimici

Soluzioni

  1. Soluzioni elettrolitiche
  2. Sali, acidi, basi, pH
  3. Equilibri in soluzione
  4. Processi di ossidoriduzione
  5. Potenziali elettrochimici
  6. 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
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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

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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