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Politecnico di Torino
Anno Accademico 2009/10
14AHMEW, 14AHMFG
Chimica
Corso di Laurea in Ingegneria Civile Per La Gestione Delle Acque - Mondovi'
Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica - Mondovi'
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Geobaldo Francesco ORARIO RICEVIMENTO PO CHIM/07 63 23 0 0 23
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
CHIM/07 7.5 A - Di base Fisica e chimica
Obiettivi dell'insegnamento
La Chimica per l'Ingegneria è concepita negli ultimi anni non tanto come una scienza della trasformazione (che ha come oggetto le reazioni chimiche e, ad esempio, le preparazioni industriali), ma come un corso di cultura sulla materia, nelle sua varie articolazioni (atomi, molecole, fasi estese), finalizzato a creare un collegamento tra il mondo microscopico a quello macroscopico, vuole fornire le basi per una comprensione, in ottica ingegneristica, della materia stessa e dei fenomeni su cui si basano le tecnologie.
Il corso di Chimica si propone di rimarcare il ruolo di questa scienza come disciplina, contemporaneamente, di formazione e informazione, attraverso le correlazioni tra struttura e proprietà delle sostanze, per cui è possibile predire le seconde dalla prima, e l'uso sistematico delle proprietà periodiche degli elementi. L'insegnamento della Chimica è stato più fortemente ancorato alla sua base pratica e sperimentale, sia per la maggior attenzione ad evidenziarne le relazio ni con l'esperienza quotidiana, che per l'introduzione di un modulo di laboratorio.
Sono inoltre proposte tecniche didattiche avanzate basate sull'utilizzo di programmi per PC, con i quali eseguire la costruzione e la visualizzazione di molecole e di solidi.
L'obiettivo del corso consiste quindi nel fornire le conoscenze chimiche propedeutiche ai successivi specifici corsi ingegneristici.
Competenze attese
Acquisizione delle nozioni di base necessarie per l'interpretazione dei fenomeni chimici, per la conoscenza della struttura e delle proprietà della materia nei vari stati di aggregazione e per la comprensione ed il calcolo dei fenomeni energetici relativi a sistemi chimici ed elettrochimici.
Prerequisiti
Per seguire con profitto il corso sono necessarie le nozioni di base relative alle leggi generali della chimica, alla simbologia, alla nomenclatura, al bilanciamento delle reazioni elementari e alla stechiometria.
Programma
Si propone l'articolazione del corso nei seguenti moduli:

a) precorso di azzeramento, necessario per l'elevata eterogeneità tra i neo-iscritti: linguaggio di base, notazioni, nomenclatura, stechiometria.

b) Lezioni
Particelle elementari e struttura dell'atomo: il nucleo, modelli atomici e proprietà periodiche degli elementi.
Legame chimico: molecole e solidi infinitamente estesi; legame ionico, covalente, metallico; numero di ossidazione e reazioni di ossidoriduzione; forze intermolecolari e legami deboli. La predizione delle strutture molecolari.
I gas: teoria cinetica dei gas ideali, gas reali.
Gli stati condensati della materia: come la struttura determina le proprietà fisiche.
1- liquidi e soluzioni (tensione di vapore, tensione superficiale, pressione osmotica, viscosità).
2-solidi (fenomeni di ordine e disordine, struttura cristallina, cenni sulle proprietà termiche, elettriche e magnetiche).
Cambiamenti di fase e diagrammi di stato elementari (sostanze pure; distil lazione, solidificazione di miscugli binari).
Caratteristiche delle reazioni chimiche: velocità di reazione e fattori influenzanti, catalizzatori; termochimica; le 'forze spingenti' i processi: entalpia, entropia, energia libera.
Equilibrio chimico: la costante di equilibrio, il principio di Le Chatelier, acidi e basi, il pH, solubilità.
Elettrochimica: celle elettrolitiche e voltaiche, celle a combustibile, elementi di corrosione.
Fonti e vettori energetici (chimica del carbonio e dell'idrogeno): idrocarburi, polimeri, l'idrogeno come vettore energetico.
Approfondimenti in aula con esempi propedeutici ad applicazioni ingegneristiche (case studies).
Alcuni esempi: reazioni di combustione; cicli di reazioni nell'atmosfera o nei corpi idrici; sostanze 'speciali' quali i cristalli liquidi o i tensioattivi; chimica dei materiali per l'elettronica.
Bibliografia
Testi di riferimento
- G. Malucelli, N. Penazzi, Elementi di Chimica per l'Ingegneria, Ed. Levrotto&Bella (Torino)
- D. Mazza, Fondamenti di Chimica, Ed. Esculapio (Bologna)
- A.M. Manotti, A.Tiripicchio, Fondamenti di Chimica, Ed. Ambrosiana (Milano)
- A. Delmastro, D. Mazza, S. Ronchetti, Quiz di Chimica risolti e commentati, Ed. Esculapio (Bologna)
- L. Calligaro, A. Mantovani, Fondamenti di Chimica per l'Ingegneria, Ed. Libreria Cortina Padova)
- M Schiavello, L. Palmisano Fondamenti di Chimica, EdiSES (Napoli)
Testi per consultazione e approfondimenti
- P. Atkins, L. Jones, Chimica Generale, Ed. Zanichelli (Bologna)
- P. Silvestroni, Fondamenti di Chimica, Ed. Masson (Milano)
Sarà inoltre fornito materiale dal docente.
Verifica la disponibilita in biblioteca
Controlli dell'apprendimento / Modalità d'esame
L'esame si articola in due prove: una scritta ed una orale successiva.
La prova scritta ha durata di due ore e consiste di quesiti teorici di carattere generale e di quesiti che richiedono l'impostazione di un calcolo. Per poter sostenere la prova orale è necessario aver conseguito un punteggio mi nimo di 16/30.
La prova orale si articola sull'intero programma del corso ed ha la durata necessaria per l'accertamento dell'organicità della preparazione del candidato.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2009/10
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