ISTITUTO SUPERIORE D’ARTE “A. VENTURI”
CHIMICA DEI MATERIALI
classe 3a H – Liceo Artistico - Architettura e ambiente
Anno scolastico 2013-2014
Prof. Samantha Strazzari
In caso di debito formativo, in preparazione alle verifiche suppletive di settembre, fare riferimento
al seguente programma.
Tutti gli studenti hanno superato il debito del primo quadrimestre, pertanto occorrerà recuperare
solo il programma del secondo quadrimestre (legame chimico, composti inorganici e loro
nomenclatura, classificazione dei solidi, materiali lapidei, leganti): studiare in particolare le unità 2
(pag. 25-41 comprese), 6 (pag. 105-110 comprese e pag. 112-121 comprese), 22 (pag. 407-412
comprese) del libro di testo (Bucari, Casali, Lanari – Chimica per l’arte – ed. Calderini) oltre a tutti
gli appunti e il materiale in formato elettronico fornito dall’insegnante nel corso dell’anno.
Svolgere inoltre gli esercizi e rispondere alle domande riportati nella scheda allegata.
PROGRAMMA SVOLTO
MODULO 1- RIPASSO DEI PREREQUISITI
Stati fisici della materia. Passaggi di stato. Curve di riscaldamento e raffreddamento di sostanze
pure. Sistemi omogenei ed eterogenei. Sostanze pure e miscele. Elementi e composti. Leggi
fondamentali della chimica. Teoria atomica. Atomi ed elementi, molecole e composti. Formule
chimiche. Reazioni e bilanciamenti.
MODULO 2 – STRUTTURA DELL’ATOMO
Le particelle fondamentali: elettrone, protone e neutrone. Modelli atomici di Thomson e di
Rutherford. Numero atomico e numero di massa. Isotopi. Massa atomica e massa molecolare.
Modello atomico di Bohr. Modello quantomeccanico: orbitali atomici e numeri quantici. Principio
AUFBAU e configurazione elettronica.
MODULO 3 – LA TAVOLA PERIODICA E I LEGAMI CHIMICI
Il sistema periodico e la moderna tavola periodica. Proprietà periodiche: raggio atomico, energia di
ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività. Metalli, non metalli, semi-metalli. Gas nobili e
regola dell’ottetto. Simbologia di Lewis. Legami intramolecolari: legame covalente puro,
polarizzato e dativo; legame ionico; legame metallico. Legami intermolecolari (cenni). Strutture
amorfe e cristalline. Solidi ionici, covalenti, metallici e molecolari e loro proprietà.
MODULO 4 – LA NOMENCLATURA CHIMICA
Valenza e numero di ossidazione. Classificazione dei composti chimici inorganici. Nomenclatura
tradizionale e IUPAC dei composi binari e ternari.
MODULO 5 – INTRODUZIONE ALLA CHIMICA DEI MATERIALI
Materiali, composizione, struttura e prestazioni. Principali proprietà dei materiali. Norme e limiti di
accettazione. Enti di normazione.
MODULO 6 – MATERIALI DA COSTRUZIONE LAPIDEI
Minerali e rocce, composizione delle rocce. Tipi di classificazione delle rocce: in base alla
composizione, in base all’origine geologica, in base alla classificazione commerciale. Classificazione
geologica: rocce magmatiche o ignee, sedimentarie e metamorfiche. Ciclo delle rocce.
Classificazione commerciale: marmi, graniti, travertini, pietre. Principali proprietà fisiche e
meccaniche delle rocce da costruzione. Ciclo produttivo e lavorazioni. Impieghi dei materiali
lapidei nell’architettura e nel design. Degrado e restauro.
MODULO 7- I LEGANTI E I CONGLOMERATI
Classificazione dei leganti: leganti aerei e idraulici. Leganti aerei - gesso e calce: ciclo produttivo;
meccanismo della presa e dell’indurimento; classificazione; proprietà e usi. Leganti idraulici - calce
e cemento: ciclo produttivo; meccanismo della presa e dell’indurimento; classificazione; proprietà
e usi.
Modena, 29 Maggio 2014
Gli studenti
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L’insegnante
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Chimica dei materiali - Esercizi per debito formativo 3H a.s 2013-2014
1) Descrivi le principali caratteristiche dei legami covalente, ionico e metallico.
2) Rappresenta con le formule di Lewis le seguenti molecole: PF3, CHBr3, SiO2, H2Se.
3) Per ciascuno dei seguenti composti calcola il numero di ossidazione degli elementi che
costituiscono il composto stesso:
a) CaF2
b) KH
c) SO2
d) H2SO3
e) Al(OH)3
4) Associa a ciascun composto la corretta definizione:
a) SiO2
A) Idracido
b) H3PO4
B) Ossido basico
c) MgO
C) Anidride
d) Ca(OH)2
D) Ossiacido
e) HCl
E) Idrossido
5) Qual è, tra queste formule, quella che rappresenta lo ioduro ferrico?
a) Fe(IO4)3
b) Fe(IO4)2
c) FeI3
d) FeI2
e) Nessuno di questi
6) Qual è il nome corretto di Cu(NO2)2? [NB: per l’azoto (N) considerare solo i numeri di ox + 3 e +
5]
a) Nitrito rameoso
b) Nitrato rameoso
c) Nitrito rameico
d) Nitrato rameico
e) Nessuno di questi
7) Bilancia le seguenti reazioni:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
AlCl3 (aq) + NaOH (aq)
Al(OH)3 (s) + NaCl (aq)
Cl2O (g) + H2O (l)
HClO (aq)
Fe (s) + H2O (g)
Fe2O3 (s) + H2 (g)
Ca(OH)2 (s) + HNO3 (aq)
Ca(NO3)2 (aq) + H2O (l)
H2 (g) + N2 (g)
NH3 (g)
H2O2 (l)
H2O (l) + O2 (g)
Zn (s) + AgNO3 (aq)
Zn(NO3)2 (aq) + Ag (s)
PbCO3 (s)
PbO (s) + CO2 (g)
8) Che tipo di rocce sono le rocce intrusive ed effusive? Qual è la differenza tra questi due tipi di
rocce?
9) Come si originano in generale le rocce sedimentarie? Descrivi in particolare il meccanismo di
formazione delle rocce sedimentarie di tipo organogeno. Conosci un esempio di roccia
organogena?
10) Come è classificato il marmo? A partire da quali rocce si origina?
11) Che cos’è e qual è lo scopo dell’operazione del consolidamento dei materiali lapidei?
12) Elenca e descrivi le cinque fasi del processo di produzione del cemento Portland.
