PROGRAMMA DEL CORSO DI CHIMICA
C.d.L. in Ingegneria Civile ed ambientale (Lan-Z)
Prof. Pollicino Antonino
A.A.2010-2011
Struttura della materia
Evoluzione delle ipotesi sulla struttura della materia; esperienza e modello di Thomson; tipi di
decomposizioni radioattive; esperienza e modello di Rutherford; i nuclidi; numero atomico e
numero di massa; isotopi naturali ed artificiali; unità di massa atomiche; spettri atomici; la
teoria quantistica; teoria di Bohr; principio di Pauli; il principio di indeterminazione; dualismo
onda-particella; la meccanica ondulatoria; l'equazione di Schroedinger; numeri quantici e livelli
energetici; costruzione ideale degli atomi; sistema periodico: potenziali di ionizzazione ed affinità elettronica.
Legame chimico
Teorie del legame di valenza e dell’orbitale molecolare; concetto di valenza; legame
omopolare, covalente, ionico, metallico; elettronegatività; legami σ e π; angoli di legame;
ibridazione; risonanza; relazioni tra struttura e legame; legami intermolecolari; le forze
interioniche ed intermolecolari e la spiegazione degli stati di aggregazione della materia.
Natura della materia
Stati di aggregazione; elementi e composti chimici; atomi e molecole; peso atomico e
molecolare; grammo atomo, grammo-mole , grammo-ione; numero di Avogadro.
Nomenclatura di composti chimici
Formule brute e di struttura; equazioni chimiche e stechiometria con esercizi, ossidazione,
riduzione, ossidoriduzione, dismutazione; peso equivalente e grammo equivalente.
Stato gassoso
Gas ideale; leggi di Boyle, Gay Lussac, Charles, Avogadro; equazioni di stato dei gas ed
esercitazioni numeriche; legge di Avogadro; pressioni parziali; legge di Dalton; equazione di
Van der Waals; stato critico dei gas reali; effetto Joule-Thomson e liquefazione dei gas.
Termodinamica Chimica
Concetti generali di termodinamica; energia interna; I° principio della Termodinamica; entalpia;
legge di Hess; l'energia reticolare; entropia e II° principio della Termodinamica; III° principio
della Termodinamica; energia libera e processi spontanei.
Stati condensati
Stato solido; solidi covalenti, ionici, molecolari, metallici; difetti reticolari: di punto, di linea e
di superficie; stato liquido; pressione di vapore; temperatura di ebollizione e solidificazione;
Temperatura critica e diagramma di Andrews
Stato di soluzione
Tipi di soluzione; solubilità di una specie; concentrazione e modo di esprimerla; interazioni
soluto-solvente; soluzioni ideali e reali; legge di Raoult: relazioni tra la composizione di una
miscela di due liquidi e quella del suo vapore; sistemi con azeotropo di massimo e di minimo;
applicazioni industriali; soluzioni diluite di soluti non volatili; proprietà colligative; crioscopia
ed esercizi numerici; ebullioscopia ed esercizi numerici; pressione osmotica ed esercizi
numerici; liquidi parzialmente miscibili; liquidi totalmente immiscibili; principio di ripartizione;
solubilità dei gas nei liquidi; legge di Henry; cenni sullo stato colloidale.
Equilibri chimici
Legge dell'azione chimica delle masse; principio di Le Chatelier; derivazione termodinamica
della costante di equilibrio (Kp, Kc, Kx); relazioni tra le costanti di equilibrio; equilibri
omogenei ed eterogenei; equilibri gassosi; influenza della pressione, temperatura e
concentrazione sulle condizioni di equilibrio; energia libera e costante di equilibrio.
Equilibri eterogenei
Passaggi di stato; fusione, evaporazione, sublimazione; equazione di Clausius-Clapeyron;
varianza e regola delle fasi; diagrammi di stato; sistemi ad un componente: acqua, zolfo,
anidride carbonica; raffinazione per zone; sistemi con punto eutettico; diagramma ferrocarbonio.
Cinetica chimica
Velocità di reazione; molecolarità e ordine di reazione; reazioni del I e II ordine; influenza della
temperatura; energia di attivazione; catalisi omogenea ed eterogenea.
Soluzioni elettrolitiche
Dissociazione elettrolitica; elettroliti forti e deboli; grado di dissociazione; coefficiente di Van't
Hoff; conducibilità specifica molare ed equivalente; acidi e basi; teorie di Arrhenius, Bronsted e
Lewis; dissociazione graduale; elettroliti anfoteri; prodotto ionico dell'acqua; definizione di pH;
calcolo del pH di soluzioni di acidi e basi forti; calcolo del pH di soluzioni di acidi e basi
deboli.
Equilibri multipli in soluzioni di elettroliti
Idrolisi salina, soluzione tampone; titolazione acido-base; prodotto di solubilità ed effetto dello
ione in comune; esercizi.
Elettrochimica
Reazioni di ossido-riduzione; potenziali elettrodici; equazione di Nernst ed esercizi numerici;
pile galvaniche; potenziale normale e sua misura; serie elettrochimica degli elementi, accumulatori e pile di applicazione industriale; elettrolisi; tensione di decomposizione; leggi di Faraday
ed esercizi numerici; elettrolisi di sali fusi; elettrolisi dell'acqua; processi elettrolitici industriali.
Cenni sulla corrosione.
Testi Consigliati
• R.Chang - Fondamenti di Chimica generale (McGraw-Hill)
• B.B. Laird- Chimica generale (McGraw-Hill)
• M.Schiavello, L. Palmisano - Fondamenti di Chimica (EdiSES)
• M.J.Shultz - Chimica generale ( Zanichelli )
• A.Clerici, S.Morrocchi "ESERCITAZIONI DI CHIMICA" Ed. Spiegel
• Appunti delle lezioni
