Nessuno

Analisi Matematica I, Fisica I

L'insegnamento costituisce propedeuticità obbligatoria per il corso di Fondamenti di Chimica Industriale e per il corso di Chimica Organica

Le lezioni sono di tipo frontale tradizionale; le esercitazioni si svolgono in aula e gli studenti sono invitati a svolgere autonomamente i problemi con il supporto del docente. Le esperienze di laboratorio si svolgono presso il laboratorio chimico didattico formando gruppi di lavoro che sono seguiti sia dal docente che da personale tecnico e di supporto alla didattica.  Il materiale didattico è costituito dal testo di riferimento. L'interazione con lo studente avviene anche al di fuori della lezione mediante ricevimenti settimanali e posta elettronica Il ricevimento settimanale del docente è concordato all'inizio del corso in base all'orario delle lezioni.

Gli atomi: il mondo quantico.
L’osservazione degli atomi (radiazione, quanti, fotoni; dualismo onda/corpuscolo; principio di indeterminazione; funzioni d’onda e livelli energetici; spettri atomici)
I modelli atomici
La struttura degli atomi multielettronici
Il carattere periodico delle proprietà atomiche
Le conseguenze sui materiali
I Legami chimici
I legami ionici (la polarizzabilità)
I legami covalenti (l’elettronegatività)
Le strutture di Lewis
Le eccezioni della regola dell’ottetto
Forza e lunghezza dei legami covalenti
Forma e struttura delle molecole
Il modello VSEPR
La teoria del legame di valenza
La teoria degli orbitali molecolari (compresa la teoria delle bande)
Le proprietà dei gas
La natura dei gas
Le leggi dei gas
Le miscele gassose
Liquidi e solidi
Le forze intermolecolari (ione-dipolo, dipolo-dipolo, London, legame a idrogeno)
La struttura dei liquidi
Le strutture solide (solidi metallici, ionici, molecolari, reticolari, celle elementari)
La nomenclatura chimica
Il bilanciamento delle reazioni chimiche
Reazioni di scambio
Reazioni redox
Termodinamica chimica limitata a sistemi chiusi e lavoro di tipo solo espansivo
Variabili e funzioni di stato
Primo e secondo principio
Energia interna ed entalpia di gas ideali e fasi condensate
Calore molare
Stato standard
Entalpia standard di formazione, di reazione, di soluzione
Principio evolutivo
Energia libera standard di formazione e di reazione
Equilibri chimici in fase omogenea (gassosa e liquida) ed in fase eterogenea (solido-gas, solido-liquido)
La costante di equilibrio
Gli equilibri fisici
La solubilità
Acidi e basi
Acidi e basi secondo Arrhenius, Brønsted-Lowry, Lewis
Autoprotolisi dell’acqua
pH e pOH
Acidi e basi forti e deboli
pH di acidi e basi forti e deboli, di acidi e basi poliprotici
Approfondimento sugli equilibri in soluzione acquosa
Le soluzioni miste e i tamponi
Gli equilibri di solubilità
L’elettrochimica
Il lavoro elettrico
Il principio evolutivo di sistemi elettrochimici
Reazioni elettroniche: semicelle ed elettrodi
Potenziale elettrochimico
Elettrodi di prima specie, redox a metallo inerte, a gas a metallo inerte, di seconda specie
Potenziali di elettrodo e standard di riduzione
Celle galvaniche
Celle elettrolitiche

Introduzione alle tecniche spettroscopiche: principi di funzionamento, descrizione della strumentazione, principali applicazioni, con particolare riferimento a:
- spettroscopia atomica (assorbimento, emissione, emissione al plasma);
- spettroscopia molecolare (UV visibile, IR).
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 assorbimento.
Introduzione ai metodi gravimetrici.

ESPERIENZE DI LABORATORIO

- interpretazione di uno spettro IR;
- analisi volumetrica: titolazione acido-base con indicatore e per via potenziometrica;
- analisi volumetrica: titolazione complessiometrica (analisi della durezza delle acque);
- analisi gravimetrica (determinazione gravimetrica del solfato):

- elettrochimica: elettrolisi di soluzioni acquose di sali

Peter Atkins, Loretta Jones “Chemical Principles-The quest for insight” IV o V Edizione, W.H. Freeman & Company New York
oppure la traduzione in italiano delle III Edizione del testo suddetto
Peter Atkins, Loretta Jones “Principi di Chimica”, Zanichelli

Non sussistono variazioni per i non frequentanti.

L'esame si articola in

- un test in itinere facoltativo (tipicamente 30 domande a risposta multipla chiusa, 1 punto per ogni risposta corretta, -0,25 punti per ogni risposta sbagliata)) al termine del primo periodo di lezione inerente gli argomenti svolti allo stato di avanzamento del corso. Il test è superato con punti minimi 18/30.

- la consegna al termine delle lezioni delle relazioni sulle esperienze di  laboratorio.

- una prova scritta (tipicamente cinque esercizi/problemi) da risolvere in aula tradizionale (durata prova 3 ore); una volta superata la prova essa rimane valida per gli appelli della stessa sessione. La prova scritta è superata con lo svolgimento pienamente corretto di almeno quattro esercizi e permette l'accesso alla prova orale che consiste in un colloquio tra il candidato e il docente in cui sarà richiesto di mettere in relazione parti del programma, comprese le esperienze di laboratorio, e nozioni da usare in modo integrato. Nel caso di superamento del test in itinere, il coloquio verterà prevalentemente sugli argomenti trattati nel secondo periodo di lezione, comprese le esperienze di laboratorio.

La prova orale non è 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 mostrerà ripetutamente l'incapacità di mettere in relazione parti del programma e nozioni che deve usare in modo congiunto per rispondere in modo corretto ad una domanda. Il mancato superamento della prova orale richiede di dover sostenere di nuovo la prova scritta. 

Nonsono previsti stage/tirocini