PROGRAMMA DEL CORSO DI CHIMICA PER INGEGNERI (A.A 2002-2003)
Struttura atomica
Simbologia atomo e molecola.
Numero atomico, numero di massa, peso atomico, unità di massa atomica, mole e numero di Avogadro.
Natura e costituenti dell'atomo - Nuclidi e isotopi - Modello di Rutherford - Teoria quantistica e modello di
BohrSommerfeld - Teoria ondulatoria - Equazione d'onda di Schrodinger (cenni) - Orbitali atomici e numeri quantici
Principio di Pauli e Hund - Costruzione di atomi.
Tavola periodica deg1i elementi: Descrizione e correlazione fra proprietà chimiche e fisiche.
Stechiometria
Leggi fondamentali della chimica {di conservazione della massa, delle proporzioni definite, delle proporzioni multiple,
degli equivalenti).
Nomenclatura dei composti e reazioni chimiche: numero di ossidazione, reazione per spostamento o reazione, reazione di
ossido-riduzione.
Legami chimici
Legame covalente: Teoria di Lewis e regola dell' ottetto- Legame omeopolare, eteropolare, ad elettroni delocalizzati
Ibridizzazione e risonanza - Geometria della molecola secondo la teoria VSEPR.
Legame elettrostatico: Legame ionico, energia di ionizzazione, affinità elettronica, distanza ed energia di legame Legame
dipolare - Legame idrogeno.
Teoria degli orbitali molecolari ( cenni)
Legame metallico: conduttori, isolanti, semiconduttori.
Stati di aggregazione della materia
Gas: Teoria cinetica dei gas e modello cinetico di gas ideale- Leggi di Boyle, Charles, Guy-Lussac - Equazione di stato di
gas ideale - Legge di Dalton e di Graham - Equazione di Van der Waals per i gas reali - Stato critico - Liquefazione dei gas
Liquidi: Struttura, tensione superficiale, pressione interna e tensione di vapore, viscosità.
Solidi: Reticolo cristallino e celle elementari - Proprietà fisiche in funzione del tipo di solido: solido metallico, ionico,
covalente, molecolare, a legame idrogeno- Difetti (cenni) - Impiego dei raggi X per determinare la struttura cristallina
(cenni).
Passaggi di stato
Soluzioni: Modi per esprimere la composizione - Legge di Henry e legge di Roult - Proprietà colligative (abbassamento
della tensione di vapore, ebullioscopia, crioscopia, pressione osmotica).
Elementi di termodinamica chimica
Definizione di sistemi, stati e funzioni di stato - I principio della termodinamica
Termochimica: entalpia e calore di reazione - Legge di Hess - Entropia e Il principio della termodinamica - Energia libera di
Gibbs ed equilibrio chimico - Cinetica e catalizzatori ( cenni).
Equilibrio chimico
a) equilibrio omogeneo m fase gassosa e Kp
b) equilibrio omogeneo in fase liquida e Kc - Relazione fra Kp e Kc - Principio di Le Chatellier - Fattori variabili
dell'equilibrio.
c) equilibrio eterogeneo: sistema a un componente, diagramma di stato dell'acqua.
d) equilibri in soluzione: equilibri ionici in soluzione acquosa; autoprotolisi dell'acqua e pH; indicatori; dissociazione di
acidi, basi e sali - Acidi di Bronsted e Lowry .
Elettrochimica
Conduzione elettrolitica - Elettrolisi - Leggi di Faraday - Pile e potenziali elettrodici - Serie elettrochimica dei potenziali
standard - Elettrodi di riferimento - Forza elettromotrice di celle galvaniche - - Equazione di Nerst Applicazione dei
potenziali di elettrodo: previsione di reazioni chimiche; metalli che si sciolgono negli acidi; determinazione della costante di
equilibrio di una reazione di redox - Pile di concentr'azione a piaccametro - cenni di corrosione dei metalli e loro protezione
- Pila a secco - Pila ricaricabile e accumulatori.
Applicazioni: elettrolisi dell'acqua; produzione elettrolitica di metalli puri (metalli del I gruppo - processo produttivo
dell'alluminio); elettrolisi di soluzioni acquose di NaCI (produzione di soda caustica).
