Il corso fornisce una preparazione di base nel campo della chimica, indispensabile nel bagaglio professionale e culturale dell’ingegnere moderno. La disciplina, trattando della materia e delle sue trasformazioni, mette a disposizione gli strumenti necessari per la comprensione della struttura e delle proprietà dei materiali e per impostare correttamente ed avviare a soluzione molti problemi di natura professionale (deturpazione, corrosione e protezione dei manufatti, valutazione di impatto ambientale, ecc.). Per tale motivo vengono approfonditi in modo particolare argomenti quali: struttura atomica e legame chimico; diagrammi di stato dei sistemi ad uno e più componenti; termodinamica, cinetica ed equilibrio chimico; elettrochimica; principali processi chimici di interesse industriale.
 

Leggi e concetti fondamentali: sistemi chimici omogenei ed eterogenei, trasformazioni e separazioni di fase, elementi e composti, leggi fondamentali, concetti di atomo, molecola e mole, pesi atomici e molecolari. Struttura atomica: primi modelli atomici, modello di Bohr e Sommerfeld, meccanica quantistica ed ondulatoria, configurazione elettronica degli elementi, tavola periodica e proprietà periodiche. Il legame chimico: legame ionico covalente e metallico, forze secondarie di legame. Le reazioni chimiche: nomenclatura, formule, equazioni chimiche, reazioni e loro bilanciamento, peso equivalente. Stato gassoso: gas ideali e perfetti ed equazione di stato, gas reali ed equazione di Van der Waals. Stato solido: solidi cristallini ed amorfi, classi di simmetria, tipi di cristalli, struttura dei metalli. Stato liquido: proprietà dei liquidi. Le soluzioni: concentrazione, proprietà colligative. Equilibrio in sistemi ad uno e più componenti: equilibri di fase, principio di Le Chatelier, regola delle fasi, diagrammi di stato analisi termica. Cinetica chimica: velocità ed ordine di reazione, influenza delle variabili intensive sulla velocità, catalizzatori, reazioni fotochimiche. Termodinamica: energia interna, entalpia, legge di Hess, entropia ed energia libera. Equilibrio chimico: equilibrio in sistemi omogenei ed eterogenei, legge di azione di massa, reazioni di decomposizione termica e dissociazione elettrolitica, acidi, basi e sali in soluzione acquosa diluita, equilibri di precipitazione. Elettrochimica: conducibilità delle soluzioni elettrolitiche, reazioni elettrodiche, forza degli ossidanti e dei riducenti e potenziali redox standard, celle galvaniche e misura di f.e.m., potenziometria, elettrolisi, accumulatori, corrosione e passivazione dei metalli, principali metodi di protezione. Chimica nucleare: cenni sulla radioattività naturale ed artificiale. Chimica inorganica: idrogeno ed ossigeno, proprietà degli idruri, ossidi e perossidi, principali elementi tipici e loro composti, silicio e germanio, semiconduttori, minerali e metodi di arricchimento, metallurgia del ferro, elettrometallurgia dell’alluminio e del rame, proprietà e composti principali del cromo, manganese, ferro, nichel e rame.
 

Ogni argomento trattato è integrato da esercitazioni numeriche di stechiometria basate sull’elaborazione di dati sperimentali. L’esame finale di profitto consiste in una prova scritta ed un colloquio orale.
 
 

Testi consigliati
 
 
 

D.W. OXTOBY, N.H. NACHTRIEB "Chimica moderna" -Casa editrice: Edises, Napoli-
 

A. SACCO "Fondamenti di Chimica" -Casa editrice: Ambrosiana, Milano-
 

C.F. NOBILE "Guida alla risoluzione dei problemi di chimica" -Casa editrice: Cacucci, Bari-
 

M. FRENI, A. SACCO "Stechiometria"-Casa editrice: Ambrosiana, Milano-