Docente/i: Armando Buttafava  

Denominazione del corso: Chimica
Codice del corso: 500130
Corso di laurea: Ingegneria Meccatronica, Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio
Settore scientifico disciplinare: CHIM/07
Crediti formativi: CFU 6
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

Il corso si propone di fornire le nozioni fondamentali di narura chimica e chimico-fisica necessarie per la comprensione dei fenomeni ambientali, dei processi tecnologici legati alla salvaguardia dell'ambiente e delle relazioni proprietà-struttura nei materiali.

Programma del corso

Richiami sulle formule chimiche e sulle reazioni
Peso atomico, peso molecolare, mole; significato quali-quantitativo della formula chimica e dell'equazione chimica.

Configurazione elettronica degli elementi e proprietà periodiche

Elementi di teoria del legame chimico
Metodo del legame di valenza, legame ionico, legame covalente, legame covalente polarizzato, legame coordinativo, geometrie molecolari. Momenti dipolari. Legame di idrogeno, forze di Van der Waals e di dispersione. Specifico per Ing. Meccatronica: Legame metallico, elementi di teoria delle bande con il metodo degli orbitali molecolari. Elementi di Chimica Organica.

Stati di aggregazione della materia
Stato gassoso: gas ideali e gas reali, equazione di stato dei gas perfetti, miscele gassose, legge di Dalton, calcoli PVT. Stato solido: Sistemi cristallini, reticoli di Bravais, strutture compatte, strutture di riferimento per cristalli ionici, cristalli covalenti (diamante, grafite, silicio, quarzo), metallici, molecolari. Cristalli liquidi. Stato liquido: tensione superficiale, tensione di vapore.

Termodinamica, cinetica ed equilibrio chimico
Funzioni termodinamiche di stato; entalpie di formazione dei composti; calori di reazione; cicli termodinamici (legge di Hess); isoterma di reazione. L'equilibrio in fase gassosa, la costante di equilibrio, quoziente di reazione, effetto delle variabili fisiche. Cenni di cinetica chimica.

Soluzioni
Proprietà colligative. Soluzioni colloidali. Equilibri di solubilità. Equilibri acido-base, scala del pH, soluzioni tampone.

Equilibri di fase
Diagramma di stato dell'acqua. Specifico per Ing. Meccatronica: Analisi termica di leghe, diagrammi con eutettico, diagramma Ferro-Carbonio

Elettrochimica
Equilibri e potenziali di elettrodo; potenziali elettrochimici standard; equazione di Nernst; pile e accumulatori di interesse pratico. Elettrolisi. Corrosione

Materiali e tecnologie
Composti organici ed inorganici di specifico interesse. Materiali polimerici.

Specifico per Ing. per l’Ambiente e il Territorio:
Aspetti chimici delle tecnologie di depurazione delle acque. Elementi di Chimica Organica Ambientale.

Prerequisiti

Nozioni di base di matematica, in particolare elementi di calcolo differenziale ed integrale.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 30
Esercitazioni (ore/anno in aula): 30
Attività pratiche (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

Materiale didattico fornito dal docente.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Prova scritta finale; colloquio orale opzionale.