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Pagina personale di CARLO BASCHIERI

Dipartimento di Ingegneria "Enzo Ferrari"

Contenuti Insegnamento: Chimica

Corso di studio: Ingegneria Meccanica (D.M.270/04) (offerta formativa anno 2017)
  • CFU: 6
  • SSD: CHIM/07

Obiettivi formativi

Conoscere i fondamenti delle scienze chimiche e saper applicare i modelli della chimica

Prerequisiti

Consigliato: Analisi matematica con esercizi I

Programma del corso

I componenti della materia, elementi, composti e miscele, e le loro proprietà. I legami chimici nelle molecole e nei solidi. Le forze intermolecolari: liquidi, solidi e transizioni di fase. La relazione quantità-massa-numero nei sistemi chimici. Il Principio dell'equilibrio chimico e la spontaneità dei processi. Le basi dell'elettrochimica e le variazioni chimiche correlate al lavoro elettrico. Le proprietà dei materiali conduttori, semiconduttori e isolanti. Le basi della termochimica e dei diagrammi di fase. Le proprietà dei sistemi a più componenti nei vari stati di aggregazione. Le molecole fondamentali per comprendere la chimica organica: struttura e reattività. Nomenclatura chimica internazionale -IUPAC.

Testi di riferimento

L. Barbieri et al., Quaderno di Esperienze nel Laboratorio di Chimica-con note sulla sicurezza-Edizioni print on demand di Lulu.com. L. Barbieri et al., Quaderno di Esperienze nel Laboratorio di Chimica per l'Ingegneria Meccanica-con note sulla sicurezza-E-Book di Lulu.com. P. Giusti e G.C. Pellacani -Fondamenti di Chimica- ETS Editrice. P. Tagliatesta -Chimica Generale ed Inorganica- EDI-ERMES. M. Schiavello, L. Palmisano -Fondamenti di Chimica- EdiSES. Oxtoby, Gillis, Nachtrieb - Chimica Moderna - EdiSeS. C.F. Nobile, P. Mastrorilli - Esercizi di chimica-Casa Editrice Ambrosiana. Whitten, Davis,Peck, Stanley-Chimica-Piccin Editore.

Metodi Didattici

La metodologia utilizzata per l’insegnamento, oltre alle lezioni frontali, prevede la presenza di ore dedicate esercitazioni numeriche guidate alla lavagna e di ore organizzate come attività pratiche di laboratorio. E’ anche previsto un seminario tenuto da un esperto della materia per presentare gli aspetti più applicativi del corso.

Verifica dell'apprendimento

La metodologia applicata per la valutazione dell’apprendimento avviene durante tutto il corso perché nelle lezioni frontali agli studenti viene richiesto di svolgere semplici problemi in aula e di discutere le attività pratiche svolte in laboratorio. Si persegue anche la strada dell’autovalutazione proponendo una prova scritta a metà corso, prova che viene poi corretta e discussa in aula. La modalità di esame prevede uno scritto con esercizi numerici a domande aperte nelle quali si chiede allo studente di scrivere lo sviluppo del percorso logico dai dati ai risultati. Gli esercizi numerici vertono sui seguenti argomenti: 1) bilanciamento e rese di reazioni. 2) Nomenclatura IUPAC e tradizionale di composti inorganici. Nomenclatura tradizionale di comuni composti organici. 3) L'equilibrio chimico omogeneo in fase gassosa. Relazioni tra le costanti termodinamiche. 4)Il calcolo del pH per acidi e basi monoprotiche sia forti che deboli. 5) Il prodotto di solubilità. 6)Le reazioni di ossido riduzione e l'utlizzo della Tavola dei potenziali standard di riduzione. Il passaggio dalla redox alla realizzazione di una pila e l'equazione di Nernst. E’ previsto anche un esame orale nel quale viene chiesto allo studente di presentare i modelli della chimica moderna e di discuterli mediante esempi applicati ai diversi settori dell’ingegneria.

Risultati attesi

Conoscenza e capacità di comprensione: Tramite lezioni in aula, esercitazioni numeriche guidate, attività di gruppo sviluppata in laboratorio e discussioni collegiali lo studente apprende i metodi principali della chimica moderna e acquisisce la capacità di comprendere i modelli di sistemi inorganici di interesse per l'ingegneria meccanica. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Tramite le esercitazioni numeriche guidate in aula e le prove pratiche di laboratorio, lo studente è in grado di applicare le conoscenze acquisite per la determinazione di diverse proprietà chimiche e chimico-fisiche della materia (materiali metallici in primis). Autonomia di giudizio: Tramite le relazioni scritte sulle esperienze di laboratorio lo studente è in grado di comprendere, discutere criticamente ed esporre i risultati ottenuti e le approssimazioni fatte. Abilità comunicative: Le relazioni scritte e le discussioni all'interno del gruppo di lavoro di laboratorio permettono di sviluppare la capacità a presentare i dati ottenuti in modo efficace e conciso; di esprimere i concetti appresi con linguaggio appropriato e di sostenere una discussione in merito agli argomenti trattati. Capacità di apprendimento: le attività descritte consentono allo studente di acquisire gli strumenti metodologici per proseguire gli studi e per potere provvedere autonomamente al proprio aggiornamento. Capacità di astrazione: le leggi generali della chimica vengono presentate con esperimenti nel laboratorio. I dati sperimentali devono essere poi interpretati e generalizzati dallo studenti in modelli astratti.