I.T.I.S. “E. FERMI”_ MODENA Programma svolto del corso di Tecnologie Chimiche Industriali Anno scolastico 2013/14 Classe 3^C indirizzo: CHIMICA Docente: GIORGIA MESSORI I libri di testo utilizzati sono stati: Le basi della Chimica Analitica_ Rubino Venzaghi Cozzi; Fondamenti di Chimica Fisica _ Pasquetto, Patrone; MODULO 1. Concetti e linguaggio della chimica:elementi e composti; atomi e molecole; mole, peso atomico e peso molecolare; nomenclatura chimica (ossidi, idrossidi,acidi, sali, idracidi, idruri, perossidi); dissociazione ionica e ionizzazione di un composto molecolare; reazioni di precipitazione, acido- base (in forma molecolare e in forma ionica) bilanciamento di reazioni chimiche e rapporti ponderali. Esempi ed esercizi applicativi. Reagente limitante: schema moli iniziali, reagite, finali. Resa teorica ed effettiva. Esempi ed esercizi applicativi. MODULO 2. Equilibrio chimico: concetto di equilibrio chimico, attività chimica e costante di equilibrio per sistemi ideali; equilibrio omogeneo ed eterogeneo; legge dell’equilibrio chimico; sistemi e soluzioni non ideali; equilibri in soluzioni non ideali; forza ionica, attività ionica; previsioni qualitative sul decorso di una reazione (grado di avanzamento e fattori che lo influenzano); principio di le Chatelier e sua applicazione; fattori che influenzano l’equilibrio (concentrazione, temperatura, pressione); composizione della miscela di reazione all’equilibrio; quoziente di reazione e confronto con la costante di equilibrio; esercizi sul raggiungimento dell’equilibrio partendo da diversi stati iniziali utilizzando lo schema del bilancio di materia che reagisce; spostamenti di equilibrio a confronto. Esempi ed esercizi applicativi. Equilibri in fase gassosa: le leggi della materia in fase gassosa (Avogadro, Dalton ed Equazione di stato dei gas ideali), Kc,Kp,Kx e loro relazione; calcolo delle concentrazioni di reagenti e prodotti nelle condizioni di equilibrio. Esempi ed esercizi applicativi. MODULO 3. Equilibrio acido-base : acidi e basi; attività ionica, coefficiente di attività ; teoria di Arrhenius; teoria di Bronsted- Lowry; forza relativa di acidi e basi; effetto livellante del solvente; equilibrio di ionizzazione dell’acqua; definizione e scala del pH (e pOH) per acidi forti, basi forti, acidi deboli, basi deboli (con relative approssimazioni in funzione delle condizioni operative); grado di dissociazione.Esempi ed esercizi applicativi. MODULO 4 Caratteri generali dei gas reali, liquidi e dei solidi Lo stato gassoso: definizione e unità di misura delle grandezze che descrivono lo stato del gas (P, T, V, moli); leggi sperimentali dei gas: Boyle , Gay-lussac, Charles, Avogadro; Diagrammi P/V isobari, isocori, isotermi ; equazione di stato dei gas ideali; condizioni standard e normali. (parte svolta con esercizi applicativi) Deviazioni dal comportamento ideale: i gas reali; equazione di van der Waals con esercizi; Definizione del coefficiente di compressibilità e sua dipendenza da T e P; temperatura di Boyle; diagramma di Andrews. Temperatura critica e liquefazione dei gas. Lo stato liquido:caratteristiche generali dei fluidi newtoniani e non; conseguenze macroscopiche del moto molecolare nei fluidi; tensione superficiale, viscosità. Lo stato solido: caratteristiche generali, struttura dei solidi cristallini; reticoli spaziali e sistemi cristallini; cenni sull’analisi cristallografica a raggi X: equazione dei Bragg ed origine dei RX. Numero di coordinazione. Polimorfismo. Isomorfismo. Classificazione dei solidi cristallini: molecolari, ionici, covalenti, metallici. Proprietà dei solidi cristallini in funzione del legame che li caratterizza e della struttura cristallina. MODULO 5 Equilibri Di Fase Curve di riscaldamento e di raffreddamento. Tensione di vapore di un componente puro. Diagramma di stato dell’acqua, dell’anidride carbonica e dello zolfo. Calore latente relativo a tutti i passaggi di stato. Equazioni di Clapeyron e di Clausius-Clapeyron. Regola di Trouton. (parte con calcolo) MODULO 6 Proprietà colligative delle soluzioni Abbassamento delle pressione di vapore, abbassamento crioscopico, innalzamento ebullioscopico, pressione osmotica. (parte con calcolo) MODULO 7 Primo principio della termodinamica Definizione e scopo della termodinamica. Principio zero Lavoro ed energia; Definizione della funzione energia interna, calore e lavoro; processi reversibili e irreversibili; funzioni di stato e di percorso; lavoro adiabatico; esperienza di joule; funzione energia interna e sua struttura; energia termica. Definizione e misura del calore; equivalenza fra calore e lavoro ; formulazione del Primo Principio. Capacità termica a volume costante e a pressione costante nei gas; capacità termica nei liquidi e nei solidi; funzione entalpia e suo significato; calcolo delle variazioni di energia interna, del lavoro e di entalpia in una generica trasformazione isoterma, isocora, isobara, adiabatica ;misura del calore: bomba calorimetrica. (parte svolta con esercizi applicativi) Termochimica (parte con calcolo): Stati standard; calore latente associato ad un passaggio di stato; variazione di energia interna e di entalpia di reazione; entalpia standard di formazione e di combustione. i rappresentanti di classe: l' insegnante del corso: Giorgia Messori ______________________ ______________________ Modena il _____________