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Anno Accademico 2007/08
14AHMFB
Chimica
Corso di Laurea in Ingegneria Edile - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Bodoardo Silvia ORARIO RICEVIMENTO A2 CHIM/07 60 18 4 0 12
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
CHIM/07 7.5 A - Di base Formazione scientifica di base
Obiettivi dell'insegnamento
La Chimica per l'Ingegneria Ŕ 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 proprietÓ delle sostanze, per cui Ŕ possibile predire le seconde dalla prima, e l'uso sistematico delle proprietÓ periodiche degli elementi. L'insegnamento della Chimica Ŕ stato pi¨ fortemente ancorato alla sua base pratica e sperimentale, sia per la maggior attenzione ad evidenziarne le relazioni 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 proprietÓ 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 eterogeneitÓ tra i neo-iscritti: linguaggio di base, notazioni, nomenclatura, stechiometria.

b) Lezioni
Particelle elementari e struttura dell'atomo: il nucleo, modelli atomici e proprietÓ 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 proprietÓ fisiche.
1- liquidi e soluzioni (tensione di vapore, tensione superficiale, pressione osmotica, viscositÓ).
2-solidi (fenomeni di ordine e disordine, struttura cristallina, cenni sulle proprietÓ termiche, elettriche e magnetiche).
Cambiamenti di fase e diagrammi di stato elementari (sostanze pure; distillazione, solidificazione di miscugli binari).
Caratteristiche delle reazioni chimiche: velocitÓ 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, solubilitÓ.
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.
Laboratori e/o esercitazioni
Esercitazioni in aula: esercitazioni di calcolo relative agli argomenti svolti nel corso, dimostrazioni al calcolatore di packages scientifici che permettono il calcolo delle strutture di molecole e solidi e la loro rappresentazione a vari livelli.
Esercitazioni in laboratorio chimico: verifica delle leggi dei gas; produzione di sali per precipitazione; misura dell'aciditÓ di soluzioni con strumentazione moderna; realizzazione pratica e studio di una pila; produzione di idrogeno gassoso per elettrolisi; deposizione di metalli su alcuni materiali comuni.
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)
SarÓ inoltre fornito materiale dal docente.
Controlli dell'apprendimento / ModalitÓ 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 Ŕ necessario aver conseguito un punteggio minimo di 16/30.
La prova orale si articola sull'intero programma del corso ed ha la durata necessaria per l'accertamento dell'organicitÓ della preparazione del candidato.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2007/08
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