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Chimica

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A.A. 2018/19

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

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Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Lezioni 58.5
Esercitazioni in aula 18
Esercitazioni in laboratorio 3
Tutoraggio 27
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Angelini Emma Paola Maria Virginia - Corso 10 Professore Ordinario ING-IND/23 58.5 0 0 0 20
Armandi Marco - Corso 11   Professore Associato CHIM/07 58.5 0 0 0 6
Bodoardo Silvia - Corso 16 Professore Associato CHIM/07 58.5 36 0 0 12
Bongiovanni Roberta Maria - Corso 1 Professore Ordinario CHIM/07 58.5 0 0 0 2
Fina Alberto - Corso 12 Professore Ordinario CHIM/07 58.5 0 0 0 9
Fiorilli Sonia Lucia - Corso 13 Professore Associato CHIM/07 58.5 36 0 0 11
Francia Carlotta - Corso 4 Professore Associato CHIM/07 58.5 0 0 0 10
Francia Carlotta - Corso 17 Professore Associato CHIM/07 58.5 0 0 0 10
Geobaldo Francesco - Corso 6 Professore Ordinario CHIM/07 58.5 0 0 0 19
Gerbaldi Claudio - Corso 3 Professore Associato CHIM/07 58.5 0 0 0 9
Gerbaldi Claudio - Corso 15 Professore Associato CHIM/07 58.5 0 0 0 9
Grassini Sabrina - Corso 18 Professore Associato ING-IND/23 58.5 0 0 0 12
Manna Luigi - Corso 8 Professore Associato ING-IND/24 58.5 0 0 0 2
Onida Barbara - Corso 5 Professore Associato CHIM/07 58.5 18 0 0 17
Penazzi Nerino - Corso 9 Docente esterno e/o collaboratore   58.5 0 0 0 15
Ronchetti Silvia Maria - Corso 14 Ricercatore CHIM/07 58.5 36 0 0 17
Savorani Francesco - Corso 2   Professore Associato CHIM/07 58.5 0 0 0 5
Savorani Francesco - Corso 7   Professore Associato CHIM/07 58.5 0 0 0 5
Collaboratori
Espandi

Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
CHIM/07 8 A - Di base Fisica e chimica
2018/19
Il corso si propone di fornire le basi necessarie per l'interpretazione di fenomeni chimici, per la conoscenza della struttura e delle proprietà dei solidi cristallini e per la comprensione ed il calcolo dei fenomeni energetici relativi a sistemi chimici ed elettrochimici.
The course aims to provide the basic knowledge necessary for the interpretation of chemical phenomena, for the understanding of the structure and properties of crystalline solids and for the understanding and calculation of energy phenomena related to chemical and electrochemical systems.
Interpretazione e bilanciamento stechiometrico di reazioni chimiche. Struttura dei solidi ionici, covalenti, metallici e molecolari. Proprietà chimiche elementari di liquidi, gas e soluzioni. Interpretazione e calcolo di fenomeni energetici relativi a sistemi chimici ed elettrochimici. Conoscenze basilari di chimica organica.
The course aims at providing the necessary background for the interpretation of chemical phenomena, for the understanding of the structure and properties of molecules and crystalline solids, and the comprehension and handling of energetic phenomena concerning chemical and electrochemical systems.
Per seguire con profitto il corso sono necessarie le nozioni di base relative alle leggi generali della chimica, alla simbologia di elementi e composti, alla più semplice nomenclatura inorganica ed organica, al bilanciamento delle reazioni elementari ed alla stechiometria.
To make profit of the course it is required to master the basic notions of general chemistry, the symbols of elements and compounds, the simplest nomenclature both organic and inorganic, the balancing of elementary stoichiometric reactions.
ATOMO Costituzione del nucleo, struttura dell'atomo di idrogeno e modelli atomici di Bohr e quantistico-ondulatorio. Numeri quantici, principio di esclusione e regola di Hund Forma spaziale degli orbitali s,p,d CLASSIFICAZIONE DEGLI ELEMENTI E TAVOLA PERIODICA Configurazione elettronica degli elementi e periodicità nelle loro proprietà chimiche e fisiche Raggio atomico, energia di ionizzazione ed affinità elettronica. Suddivisione in metalli, nonmetalli e semimetalli. Generalità sui gruppi principali della tavola periodica e su alcuni metalli di transizione. LEGAME CHIMICO Il legame ionico, covalente, metallico. Legame semplice, doppio e triplo. Geometria molecolare, teoria dell'ibridazione e della risonanza. Cenni sulla teoria degli orbitali molecolari. INTERAZIONI INTERMOLECOLARI Interazioni di van der Waals e legame a idrogeno. NOMENCLATURA, FORMULE E STECHIOMETRIA Massa atomica e molecolare, mole, numero di Avogadro; definizioni ed unità di misura. Reazioni acido-base e formazione di sali. Stato di ossidazione e bilanciamento di reazioni redox. Relazioni ponderali in una reazione, reagente limitante. Reazioni di combustione. STATO GASSOSO Leggi dei gas ideali. Equazione di stato dei gas ideali. Distribuzione statistica delle energie (Boltzmann). Equazione di stato dei gas reali. STATO LIQUIDO Tensione di vapore di liquidi puri. Soluzioni e modi di esprimere la loro concentrazione. Dissociazione elettrolitica e grado di ionizzazione. Proprietà colligative di soluzioni elettrolitiche e non. Definizione di acido e base secondo Arrhenius, Brönsted e Lewis. Prodotto ionico dell'acqua. pH, pOH e idrolisi dei sali. STATO SOLIDO Cella elementare e struttura dei più semplici solidi cristallini. Reticoli cristallini. Classificazione dei solidi. EQUILIBRI TRA FASI Liquefazione dei gas. Diagramma di stato di sostanze pure (acqua e anidride carbonica). CINETICA CHIMICA E CATALISI Velocità e ordine di reazione. Equazione di Arrhenius. Energia di attivazione. Catalisi e catalizzatori. EQUILIBRIO CHIMICO Legge di azione di massa. Equilibri chimici omogenei ed eterogenei. Principio di le Chatelier ed influenza della temperatura sull'equilibrio. TERMODINAMICA CHIMICA Primo, secondo e terzo Principio. Entalpia di reazione e legge di Hess. Energia libera ed entropia in una reazione. Criterio di spontaneità. ELETTROCHIMICA Potenziale normale ed effettivo di un elettrodo. Celle elettrochimiche ed equazione di Nernst. Forza elettromotrice di una pila. Reattività di metalli con acidi ossidanti e non. Elettrolisi e leggi di Faraday. CHIMICA ORGANICA Nomenclatura e proprietà dei principali composti organici. I gruppi funzionali più comuni e le loro principali reazioni. Isomeria strutturale.
ATOM Constitution of the nucleus, structure of the hydrogen atom and atomic models (Bohr and quantum-mechanical) Quantum numbers, exclusion principle and Hundt rule Spatial form of s,p and d orbitals CLASSIFICATION OF THE ELEMENTS AND PERIODIC TABLE Electronic configuration of the elements and periodicity in the chemical and physical properties Atomic radius, ionization energy and electron affinity Subdivision into metals, non-metals and semimetals. Basics on the main groups of the periodic table and some transition metals. THE CHEMICAL BOND Bond: ionic, covalent, metallic. Intermolecular interactions. Covalent bond: single, double and triple. Molecular geometry, hybridisation and resonance. Notes on the theory of molecular orbitals. NOMENCLATURE, FORMULAS AND STOICHIOMETRY Atomic and molecular mass, the mole, Avogadro's constant. Acid-base reactions and formation of salts. Oxidation state and balancing of redox reactions. Mass relationships in a chemical reaction, limiting reagent. Combustion reactions GASEOUS STATE Ideal gas laws. State equation of ideal gases. Equilibrium distribution of kinetic energies in an ideal gas (Boltzmann). Liquefaction of a gas. LIQUID STATE Vapour pressure of pure liquids. Solutions: ways to express concentration. Dissociation and ionization degree. Colligate properties of solutions, both electrolytic and non. Definition of acid and base according to Arrhenius, Brønsted and Lewis. Ostwald dilution law. Ionic product of water, pH and pOH. SOLID STATE Unit cell and structure of simplestcrystalline solids. Crystal lattices. Classification of solids. CHEMICAL KINETICS AND CATALYSIS Reaction rate and order. Arrhenius equation. Activation energy. Catalysis and catalysts. CHEMICAL EQUILIBRIUM Mass action law. Equilibrium constant. Homogeneous and heterogeneous chemical equilibria. Le Chatelier principle and influence of the temperature on the equilibrium. CHEMICAL THERMODYNAMICS First, second and third Principle. Reaction enthalpy and Hess law. Change in entropy and free energy of a reaction. Spontaneity criterion. ELECTROCHEMISTRY Normal and effective potential of an electrode. Electrochemical cells and Nernst equation. Electrochemical force of a cell. Reactivity of metals with ocids, oxidizing or not. Electrolysis and Faraday laws. ORGANIC CHEMISTRY Nomenclature and properties of the main organic compounds. Most common functional groups and their main reactions. Isomerism: structural, geometric, conformational.
ESERCITAZIONI Durante le esercitazioni non vengono spiegati nuovi argomenti ma sono trattati gli aspetti numerici e computazionali di alcuni di essi, in particolare: ' Ripasso di nomenclatura inorganica. ' Mole, peso molecolare e peso molare. ' Relazioni ponderali nelle reazioni chimiche. ' Reazioni di ossido-riduzione e loro bilanciamento. ' Leggi dei gas ideali. ' Proprietà colligative delle soluzioni. ' Equilibri chimici omogenei ed eterogenei. ' Termochimica ' pH ed equilibri in soluzione acquosa ' Equazione di Nernst relativa ad un elettrodo o ad una cella. ' Leggi di Faraday. LABORATORIO ' Verifica delle leggi dei gas ' Reazioni di precipitazione ' Titolazione acido-base ' Reazioni redox ' Misura del pH ' Pila Daniell Il Laboratorio sperimentale è disponibile sia per gli studenti che frequentano in sede, sia per quelli che frequentano il primo anno SDSS presso la sede di Biella. Negli altri SDSS è sostituito da esercitazioni in aula.
PRACTICAL During practicals no new subject is dealt with, but only the numerical and computational of some subjects, among which: ' Survey of inorganic nomenclature ' Mole, gram-atom, molecular weight. ' Mass relationships in chemical reactions ' Redox reactions and their balancing. ' Ideal gases laws. ' Colligate properties of solutions. ' Chemical equilibria (homogeneous and heterogeneous) ' Reaction enthalpy (Hess law) ' pH and equilibria in aqueous solutions ' Nernst equation concerning an electrode or a cell. ' Faraday Laws LABORATORY ACTIVITY ' Ideal gas laws ' Precipitation reactions ' Acid o-base titration ' Redox reactions ' pH measurement ' Daniell cell
I testi consigliati, scelti tra quelli elencati, saranno comunicati a lezione dal Docente titolare dell'insegnamento. ' P. Atkins, L. Jones, Principi di Chimica, Zanichelli ' Giannoccaro, Doronzo, Elementi di stechiometria, EdiSES ' Manfredotti-Lanfredi, Tiripicchio, Fondamenti di Chimica, Casa Editrice Ambrosiana ' R. Michelin A. Munari, Fondamenti di Chimica per l'ingegneria, Cedam ' Petrucci-Harwood, Chimica generale,Principi e moderne applicazioni,Piccin ' Schiavello, Palmisano, Fondamenti di Chimica, EdiSES ' M.S.Silberberg, Chimica, Mc Graw-Hill Materiale utile si trova anche sul sito della didattica online del Politecnico di Torino o nelle pagine web dei singoli corsi.
PRINCIPLES OF GENERAL CHEMISTRY (International Edition). Author: Martin Silberberg. Publisher: MgGraw-Hill
Modalità di esame: test informatizzato in laboratorio; prova scritta; prova orale facoltativa;
L'esame consiste in un test seguito da una prova scritta obbligatoria e, se richiesta, da una prova orale. Il test informatizzato in laboratorio è finalizzato a verificare una preparazione di base minima necessaria per affrontare l'esame scritto. L’esame scritto vuole verificare le conoscenze di chimica generale inorganica e organica acquisite durante il corso e la capacità dello studente di risolvere esercizi di calcolo stechiometrico su reazioni chimiche ed elettrochimiche, equazioni termochimiche, gas e soluzioni liquide. Non è consentito l’utilizzo di materiale didattico in nessuna prova. Il test, della durata di 25 minuti, consiste in 15 domande a risposta multipla al calcolatore. Il punteggio massimo ottenibile al test è 9. Se il punteggio conseguito al test e' inferiore a 6, l'esame viene registrato come respinto; altrimenti lo studente prosegue il suo esame sostenendo una prova scritta della durata di un'ora, che consiste sia di esercizi, sia di domande teoriche. La prova scritta permette di conseguire un punteggio massimo di 22. Se il punteggio conseguito nella prova scritta e' inferiore a 12, l'esame viene registrato come respinto. Il voto finale e' la somma dei voti del test e della prova scritta. Se il voto finale è pari o superiore a 18/30, lo studente ha la possibilità di sostenere, se lo richiede, una prova orale aggiuntiva. In tal caso il voto finale terrà conto anche della prova orale. In assenza della prova orale richiesta dallo studente il voto finale sarà quello conseguito dal test e dall’esame scritto. Inoltre, il docente ha comunque facoltà di convocare lo studente per una prova orale, a verifica dell’esame scritto.
Exam: computer lab-based test; written test; optional oral exam;
The examination consists of a computer test followed by a written test and, if required, by an oral test. The computer test aims to assess the basic knowledge required to attend the written exam. The written exam aims to assess the knowledge of inorganic and organic general chemistry acquired by the student during the course and the student's ability to solve stoichiometric calculations on chemical and electrochemical reactions, thermochemical equations, gas and liquid solutions.No teaching material is allowed in any test. The duration of the computer test is 25 minutes and the test consists of 15 multiple choice questions. The maximum score achievable at the computer test is 9. If the score achieved at the test is less than 6, the examination is registered as failed. If the score is in the range 6-9 the student must attend the written test, consisting of both exercises and theoretical questions. The duration of the written test is 1 hour. The written test allows achieving a maximum score of 22. If the score obtained in the written test is less than 12, the examination is registered as failed. The final mark is the sum of the marks obtained at the computer test and the written test. If the final grade is equal to or greater than 18/30, the student has the opportunity to request and sit for an additional oral examination. In this case, the final vote will also take into account the oral test. In the absence of the oral examination requested by the student, the final grade will be the one obtained from the test and written examination. In addition, the teacher can always convene the student for an oral examination, in order to confirm the writ


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