Docente/i: Antonio Faucitano  

Denominazione del corso: Chimica (ea)
Codice del corso: 061042
Corso di laurea: Ingegneria Edile-Architettura
Settore scientifico disciplinare: CHIM/07
Crediti formativi: CFU 6
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

Il corso si propone di fornire agli studenti la conoscenza dei fondamenti di chimica che costituiscono la base di partenza per la trattazione di argomenti specialistici nell’ambito della Tecnologia dei Materiali e delle Scienze Ambientali. Inoltre si approfondisce la trattazione dei materiali di interesse specifico per il Corso di laurea in ing. Edile e Architettura.

Programma del corso

Fondamenti di chimica

• Richiami sugli aspetti quali-quantitativi delle formule chimiche e delle reazioni; stechiometria.
• Principali tipi di reazioni di scambio e di ossidoriduzione.
• Radiochimica: stabilità nucleare; decadimenti radioattivi, cinetica del decadimento radioattivo, serie radioattive naturali. Effetti chimici e biologici delle radiazioni. La radioattività ambientale.
• Configurazione elettronica degli elementi, proprietà periodiche. Il legame chimico covalente, coordinativo, ionico, metallico, il metodo del legame di valenza e degli orbitali molecolari; il metodo VSEPR nella previsione di geometrie molecolari; polarizzazione dei legami e momenti dipolari nelle molecole.
• Valenze ioniche e covalenti degli elementi del blocco s, p e della prima serie di transizione; formule, struttura e nomenclatura di ossidi, idruri, anioni e cationi; formule e nomenclatura di sali; cenni sui composti di coordinazione.
• Principali gruppi funzionali organici e idrocarburi.
• Leggi dei gas e delle miscele gassose ideali; gas reali. Sistemi cristallini, strutture di riferimento per cristalli ionici, covalenti, molecolari, metallici; equilibri di fase per sistemi ad un componente, equazione di Clapeyron, il diagramma di stato dell’acqua.
• Sistemi binari: soluzioni: il prodotto di solubilità; equilibri liquido vapore, legge di Raoult, la distillazione frazionata; equilibri liquido-gas: la legge di Henry. Abbassamenti crioscopici ed ebullioscopici; la pressione osmotica. Diagrammi di stato binari (analisi termica), con eutettico, soluzione parziale e totale nello stato solido.
• Equilibri acido-base, scala del pH; pH di acidi e basi forti, acidi e basi deboli, idrolisi di cationi e anioni, soluzioni tampone.
• Termodinamica chimica: funzioni termodinamiche di stato, entalpia, energia libera, entropia di reazioni, calcolo dei calori di reazione,delle costanti di equilibrio e delle rese dei prodotti; previsione di condizioni operative.
• Elettrochimica: potenziali di elettrodo e meccanismo di funzionamento delle pile; potenziali elettrochimici standard; equazione di Nernst e sua applicazione al calcolo delle f.e.m e delle costanti di equilibrio; pile e accumulatori di interesse pratico; fenomeni di corrosione dei metalli, passivazione, potenziale di Flade, protezione dalla corrosione; elettrolisi di soluzioni acquose, shema di cella, calcolo dei potenziali di decomposizione, applicazione delle leggi di Faraday.
• Cinetica Chimica: equazioni cinetiche d 1° e 2° ordine; energia di attivazione, equazione di Arrhenius.

Materiali
Materiali polimerici; polimerizzazione per addizione e condensazione; peso molecolare medio ponderale e numerico; temperatura di transizione vetrosa e di fusione; principali morfologie di polimeri cristallini; polimeri termoplastici e termoindurenti; reticolazione e vulcanizzazione. Poliolefine, polimeri vinilici, poliammidi alifatiche e aromatiche, poliesteri, policarbonati, poliuretani, elastomeri; resine fenoliche, epossidiche, fibre al carbonio, polimeri conduttori; materiali compositi a matrice polimerica. I metalli; le leghe ferrose: acciai, ghise, il diagramma Fe/C; i trattamenti termici, tempra, rinvenimento, bonifica, ricottura; acciai inossidabili ferritici, austenitici, peritici; leghe di Cu, Sn, Zn, Al, Ti. Materiali ceramici ordinari e speciali. Materiali leganti per l’edilizia: calci aeree, calci idrauliche, gessi, cementi pozzolanici, d’altoforno, alluminosi; cemento Portland: matrie prime, schema di processo di produzione con reazioni, composizione.

Prerequisiti

Conoscenza degli strumenti matematici di base.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 60
Esercitazioni (ore/anno in aula): 20
Laboratori (ore/anno in aula): 0
Progetti (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

Materiale didattico messo a disposizione dal Docente.

P. Silvestroni. Principi di Chimica.

W.D. Callister. Scienza e Ingegneria dei Materiali. 2002 EdiSES, Napoli.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Due prove intermedie seguite da colloquio orale alla fine del Corso.