Principi di Chimica per Ingegneria (6 CFU - 1° per.) [Chim/07]

Il corso si propone di fornire nozioni utili per comprendere la struttura della materia a livello molecolare e la sua correlazione con le proprietà  in massa, per impostare i bilanci di massa ed energia in processi chimici elementari e per comprendere i parametri e le leggi fondamentali che regolano l'equilibrio chimico. Inoltre si propone di fornire elementi di chimica organica che aiutino lo studente alla comprensione di argomenti oggetto di altri insegnamenti.

Programma di massima

Struttura della materia

Elementi e atomi, il numero atomico, il concetto di mole, i numeri quantici, gli orbitali, la tavola periodica e le proprietà  periodiche.
Il legame chimico, generalità  sulla formazione di un legame, classificazione dei legami (legami di tipo atomico e di tipo elettrostatico), distanza di legame ed energia di legame, elettronegatività , ibridazione e geometria molecolare. Legami dipolari e polarità  delle molecole, i legami deboli, il legame a idrogeno e il legame metallico. (L: 10;)
Stati di aggregazione
Stati di aggregazione della materia e passaggi di stato. Leggi dei gas ed equazione di Van der Waals. Lo stato liquido, la tensione di vapore, le soluzioni e le unità  di concentrazione, le soluzioni ideali e la legge di Raoult. (L: 3;)
Reazioni chimiche
Generalità  e leggi di conservazione, coefficienti stechiometrici, tipi di reazioni e bilancio, reagente limitante, numero di ossidazione e reazioni di ossido riduzione. (L: 2;)
Termochimica
Cenni di termodinamica chimica, entalpia, entropia ed energia libera, legge di Hess, criteri di spontaneità  per una reazione chimica. (L: 3)
Cinetica chimica
Energia di attivazione, velocità di reazione, equazioni cinetiche e ordine di reazione.(L: 3)
Equilibrio chimico
Costante di equilibrio, equilibri omogenei ed eterogenei, equilibri ionici in soluzione acquosa. Autoionizzazione dell'acqua, soluzioni acide e basiche, il pH, acidi e basi secondo Arrhenius, Bronsted-Lowry e Lewis. Forza degli acidi e delle basi. Sali e idrolisi salina. (L: 7 + 3;)
Elettrochimica
Generalità  sui processi elettrochimici, le pile e i potenziali elettrodici, la f.e.m., la pila Daniell, l'equazione di Nernst e la scala dei potenziali standard di riduzione, le pile a concentrazione. (L: 5+3;)
Elementi di chimica organica
Teoria della risonanza, isomeria (geometrica, ottica, di struttura), regola di Fisher. (L: 8)

Testi di riferimento

• P. Silvestroni, Fondamenti di Chimica, Cea-Zanichelli, 2002.
• A.M. Manotti Lanfredi, A. Tiripicchio, Fondamenti di Chimica, Casa Editrice Ambrosiana, 2002.
• P. Zanello, S. Mangani, G. Valensin, Le basi della Chimica, Casa Editrice Ambrosiana, 2002.