CHEMISTRY P - Z
Academic Year 2023/2024 - Teacher: Salvatore FAILLAExpected Learning Outcomes
The course aims to provide basic knowledge and methodologies for the study and analysis of the main characteristics of the materials used for the construction, recovery, restoration of structures and cultural heritage, or for a better quality of life.
Course Structure
The teaching methodology of the course includes lectures through the use of video projector and overhead projector, and numerical exercises on the topics covered during the week.
If the teaching is given in a mixed or remote mode, the necessary changes may be introduced with respect to what was previously stated, in order to respect the program envisaged and reported in the syllabus.
Detailed Course Content
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Textbook Information
- M. Tagliatesta: Chimica Generale e Inorganica; edi-ermes
- Pimental-Spratley: Chimica Generale-Zanichelli-Bologna
Course Planning
| Subjects | Text References | |
|---|---|---|
| 1 | Natura della materia. Stati di aggregazione. Sistemi omogenei ed eterogenei. Fasi e loro separazioni. Elementi e composti chimici. Atomi e molecole. Peso atomico e molecolare. Numero di Avogadro. Legge della conservazione della massa, delle proporzioni | |
| 2 | Struttura della materia. Descrizione dell'atomo. Protoni, neutroni, elettroni. Numero atomico e numero di massa. Radiazioni elettromagnetiche. Spettri atomici. Teoria di Bohr ed ondulatoria. Numeri quantici e livelli energetici. Principio di Pauli. Esempi | |
| 3 | Legami chimici. Concetto di condivisione, legame omeopolare, covalente, ionico, metallico. Cenni sulla teoria MO LCAO. Elettronegatività. Legame a idrogeno. Legami. Angoli di legame. Ibridazione. Relazioni tra struttura e legame. | |
| 4 | Nomenclatura. Ossidazione, riduzione, ossidoriduzione, dismutazione. Forze intermolecolari. Stato cristallino ed equazione di Bragg. Stato gassoso. Gas ideale. Leggi di Boyle, Gay Lussac, Charles, Avogadro. Equazioni di stato dei gas ed esercitazioni numeriche | |
| 5 | Stato di soluzione. Tipi di soluzione. Solubilità di una specie. Concentrazione e modo di esprimerla. Interazione soluto-solvente: soluzioni ideali e reali. Legge di Rault. Relazioni tra la composizione di una miscela di due liquidi e quella del suo vapore | |
| 6 | Elementi di cinetica chimica. Velocità di reazione. Ordine di reazione: reazioni del I° ordine. Influenza della temperatura. Energia di attivazione. Catalizzatori. Derivazione cinetica della costante di equilibrio. Elementi di Termodinamica chimica. | |
| 7 | Equilibri eterogenei. Passaggi di stato: fusione, evaporazione, sublimazione. Equazione di Clausius-Clapeyron. Varianza. Regola delle fasi. Diagramma di stato. Sistemi ad un componente: acqua, zolfo, anidride carbonica. Sistemi con punto eutettico. | |
| 8 | Equilibri chimici. Legge dell'azione chimica delle masse. Principio di Le Chatelier. Costante di equilibrio; (Kp, Kc, Kx). Relazioni tra le costanti di equilibrio. Equilibri omogenei ed eterogenei. Equilibri gassosi. Influenza della pressione, temperatura | |
| 9 | Soluzioni elettrolitiche. Dissociazione elettrolitica. Elettroliti forti e deboli. Grado di dissociazione. Coefficiente di Van't Hoff. Acidi e basi. Cenni sulle teorie di Arrhenius, Bronsted-Lowry e di Lewis. Prodotto ionico dell'acqua. Definizione di pH. pH di acidi, basi e sali, soluzioni tampone | |
| 10 | Elettrochimica. Reazioni di ossido-riduzione, metodo ionico elettronico. Potenziali elettrodici. Pile galvaniche. Equazione di Nernst ed esercizi numerici. Potenziale normale e sua misura. Serie elettrochimica degli elementi. Pile chimiche. | |
| 11 | Elettrolisi. Tensione di decomposizione. Leggi di Faraday ed esercizi numerici. Elettrolisi di sali fusi. Elettrolisi dell'acqua. Processi elettrolitici industriali. | |
| 12 | Elementi di Chimica Organica. Principali classi di composti organici: Idrocarburi: alcoli, chetoni, acidi, ammine, amminoacidi. Isomeria cis-trans, isomeri ottici. Petrolio e suoi usi. Materiali polimerici. | |
| 13 | Chimica e qualità della vita. Riepilogo programmato dagli studenti |