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Luisa BARBIERI

Professore Associato
Dipartimento di Ingegneria "Enzo Ferrari"

Insegnamento: Fondamenti di Chimica

Ingegneria civile e ambientale (Offerta formativa 2024)

Obiettivi formativi

Fornire una conoscenza di base per la comprensione dei fenomeni chimici mirata agli aspetti più prettamente di interesse ingegneristico.

Prerequisiti

Nessuno.

Programma del corso

PRIMO BLOCCO CONCETTUALE: STRUTTURA E PROPRIETA’ DELLA MATERIA (2 CFU): Sostanze e formule chimiche. L'atomo. La mole. Struttura elettronica e proprietà periodiche degli atomi: orbitali; configurazioni elettroniche degli elementi; la tabella periodica. Il legame chimico: teoria di Lewis del legame covalente; cenni sulle teorie del legame di valenza e degli orbitali molecolari; ibridazione e risonanza; il legame ionico, il legame metallico. I legami deboli.
SECONDO BLOCCO CONCETTUALE: LE SOSTANZE CHIMICHE E LE LORO TRASFORMAZIONI (1,5 CFU): Principali composti inorganici e organici. Lo stato liquido. Lo stato gassoso. Termochimica e cenni di termodinamica chimica. Transizioni di stato e i diagrammi di stato a un componente. Le soluzioni. Concentrazione delle soluzioni. Proprietà colligative.
TERZO BLOCCO CONCETTUALE: REATTIVITA’ CHIMICA (2,5 CFU): Le reazioni chimiche. Tipi di reazioni. La stechiometria. Equilibrio chimico in fase gassosa e liquida. La costante di equilibrio. Equilibri di dissociazione ionica in soluzione acquosa. Il pH. Rapporti quantitativi fra le sostanze in una reazione, concentrazione di soluzioni acquose, pH di acidi e basi e sali, solubilità e prodotto di solubilità. Elettrochimica. Le pile. I potenziali di elettrodo. La pila e l’equilibrio chimico. Elettrolisi e sue applicazioni.

NOTE:
- Esercitazioni sui principali argomenti trattati, esercizi di autovalutazione e correzione congiunta.
- Viene fatta salva la possibilità di dedicare un tempo maggiore ad alcuni argomenti rispetto a quanto si era preventivato alla luce dei feedback degli studenti.

Metodi didattici

Lezioni erogate in presenza (salvo differenti disposizioni di Ateneo), con il supporto di slide, e il coinvolgimento degli studenti.

Testi di riferimento

- Dispense caricate sulla piattaforma Moodle da parte del docente

- Testi consigliati:
I. Bertini, C. Luchinat, F. Mani "CHIMICA - MATERIA, TECNOLOGIA, AMBIENTE", Casa Editrice Ambrosiana

M. S. Silbeberg "CHIMICA. La natura molecolare della materia e delle sue trasformazioni", Mc Graw Hill Education

R. Chang, K. Goldsby "FONDAMENTI DI CHIMICA GENERALE", Mc Graw Hill Education

S. Failla et all., a cura di P. Tagliatesta "CHIMICA GENERALE E INORGANICA", edi-ermes, 2016

M. Schiavello, L. Palmisano "Fondamenti di Chimica", II Edizione, EdiSES

R. Bertani, M. Dettin, M. Mozzon, P. Sgarbossa "Fondamenti di Chimica per le Tecnologie", EdiSeS

L. Palmisano, G. Marcì, A. Costantini, G. Luciani, M. Schiavello "Elementi di Chimica", EdiSES

Rino A. Michelin, Andrea Munari, "Fondamenti di chimica", CEDAM

P. Zanello, R. Gobetto, R. Zanoni "Conoscere la chimica. Fondamenti di Chimica generale e inorganica con elementi di Chimica organica", Casa Editrice Ambrosiana

Peter Atkins, Loretta Jones, Leroy Laverman "Principi di chimica", Zanichelli

CHANG, OVERBY - FONDAMENTI DI CHIMICA GENERALE 3° ed. con CONNECT. A cura di : A. Costanzo, R. Galeazzi, P. Turano

F. Nobile, P. Mastrorilli "La Chimica di Base con esercizi", terza edizione, Casa Editrice Ambrosiana

Rino Michelin, Paolo Sgarbossa, Mirto Mozzon, Andrea Munari, "Chimica. Test ed esercizi", CEA, 2018

I. Bertini, C. Luchinat, F. Mani "Stechiometria, Un avvio allo studio della chimica" , Casa Editrice Ambrosiana

Ivano Bertini, Claudio Luchinat, Fabrizio Mani, Enrico Ravera "Stechiometria. Un avvio allo studio della chimica.", CEA, edizione 6

R. Breschi, A. Massagli "Stechiometria", ETS, Pisa



Verifica dell'apprendimento

Durante l'erogazione dell'insegnamento: coinvolgimento degli studenti da parte del docente sia in merito alle lezioni teoriche che pratiche (svolgimento/correzione di esercizi proposti in aula e a casa).

Alla fine dell'erogazione dell'insegnamento: esame finale orale, della durata media di 40 minuti, con possibilità di utilizzare calcolatrice e consultare tavola periodica. La prova orale è volta a verificare l'apprendimento delle lezioni erogate (sia teoriche che pratiche). La valutazione si baserà sulla verifica delle nozioni recepite, sulla modalità di esposizione e la capacità di esprimere, da parte del candidato, in modo sintetico ma chiaro i concetti dell'insegnamento, sulla capacità di risolvere esercizi proposti al momento, rispecchianti quelli svolti durante il corso.

La modalità è in presenza (salvo diverse disposizioni di Ateneo).

Risultati attesi

Conoscenza e capacità di comprensione: tramite le lezioni lo studente apprende gli aspetti metodologico-operativi della chimica di base per l’ingegneria e acquisisce la capacità di comprendere i fenomeni chimici di interesse ingegneristico.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: lo studente è in grado di applicare le conoscenze acquisite nella valutazione dei principali fenomeni chimici di interesse ingegneristico, in particolare del ramo civile/ambientale.
Autonomia di giudizio: lo studente acquisisce capacità critica nel riconoscere e classificare i principali fenomeni chimici di taglio ingegneristico.
Abilità comunicative: l'esame orale permette di sviluppare la capacità a presentare gli argomenti trattati in modo efficace e conciso, di esprimere i concetti appresi con linguaggio appropriato, di elaborare semplici problemi proposti e di sostenere una discussione in merito.
Capacità di apprendimento: le attività descritte consentono allo studente di acquisire gli strumenti metodologici per potere provvedere autonomamente al proprio aggiornamento.