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.

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.

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.

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.

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.

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.

Modalita di esame: Test informatizzato in laboratorio; Prova scritta (in aula); Prova orale facoltativa;

Exam: Computer lab-based test; Written test; Optional oral exam;

... 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.

Gli studenti e le studentesse con disabilita o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unita Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione piu idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.