Corso di laurea in Scienza dei Materiali
Corso di laurea in Scienza e Tecnologia dei Materiali

L'insegnamento si propone di fornire alle studentesse ed agli studenti gli insegnamenti di base della Chimica Generale e Inorganica introducendoli al linguaggio ed alla metodologia delle scienze chimiche e fornendo loro gli strumenti necessari alla comprensione dei successivi insegnamenti di Chimica. Le esercitazioni in laboratorio si propongono di fornire alle studentesse ed agli studenti una formazione atta ad abilitarli all'accesso ai laboratori didattici successivi mediante l'apprendimento delle più comuni operazioni di base.  

AI termine dell'insegnamento lo studente/la studentessa dovrà dimostrare di essere in grado di comprendere i principi fondamentali della chimica generale a partire dalla struttura atomica, Tavola Periodica e legame chimico, fino alle reazioni chimiche (aspetti quali‐e quantitativi) con cenni di cinetica e termodinamica chimica e descrizione degli stati di aggregazione della materia. Dovrà saper descrivere gli equilibri (eterogenei e omogenei) ed i fondamenti dell'elettrochimica. Avrà inoltre acquisito una conoscenza di base delle proprietà degli elementi e dei loro composti e sarà in grado di correlare le proprietà alla configurazione elettronica e alla struttura. Con le esercitazioni in laboratorio l'allievo/l'allieva dovrà: l. acquisire il comportamento corretto da tenere in un laboratorio chimico; 2. saper utilizzare le informazioni riportate nelle schede di sicurezza delle sostanze in uso durante gli esperimenti; 3. essere in grado di preparare e analizzare alcune sostanze inorganiche e di eseguire procedure semplici (ex. filtrazione, distillazione, cristallizzazione).  

Introduzione all'insegnamento. Ripasso su semplici concetti matematici.

La materia. Struttura dell'atomo (descrizione generale, struttura elettronica, i numeri quantici). Sistema periodico degli elementi (descrizione e proprietà periodiche)

Il legame chimico. Legame ionico e legame covalente (regola dell'ottetto, strutture di Lewis, risonanza, geometria molecolare, orbitali atomici ibridi).

Aspetti quali-quantitativi delle reazioni chimiche. Masse atomiche e molecolari, il numero di Avogadro, formule, bilanciamenti delle reazioni, la resa di reazione, nomenclatura.

Lo stato aeriforme. Equazione di stato e leggi dei gas ideali e reali. I vapori.

Lo stato liquido. Proprietà dei liquidi puri. Le soluzioni (generalità, concentrazioni, proprietà colligative).

Lo stato solido. Classificazione dei solidi e loro proprietà. Le celle elementari. I diagrammi di stato (acqua, biossido di carbonio).

Cenni di cinetica chimica. Velocità di reazione e fattori che la influenzano.

Cenni di termochimica. Funzioni di stato e criteri di spontaneità delle reazioni chimiche.

L'equilibrio chimico. Definizione, costanti di equilibrio, equilibri in soluzione acquosa (acidi e basi, pH, titolazioni, soluzioni tampone, idrolisi, solubilità).

L'elettrochimica. Elettrolisi e celle voltaiche (leggi di Faraday, ddp, equazione di Nernst).

Chimica inorganica descrittiva.

 

Laboratorio

Sicurezza: Generalità, gestione della sicurezza ed informazione, rischio e prevenzione, riconoscimento di sostanze pericolose, etichettatura, schede di sicurezza, gas compressi, incendio, estintori, maschere anti-gas.

Esercitazioni pratiche di laboratorio:

Introduzione alle operazioni di laboratorio.

Acidità e basicità delle soluzioni: misura del pH di soluzioni acquose di acidi e basi forti e deboli, misura del pH di soluzioni di sali mediante l'uso di cartine indicatrici e descrizione degli eventuali fenomeni di idrolisi relativi; preparazione di una soluzione tampone.

Prodotto di solubilità: preparazione di soluzioni sature e verifica dell'effetto dell'aggiunta di uno ione comune; precipitazione e/o ridiscioglimento del precipitato (reazioni da interpretare);

Reazioni di ossido-riduzione: ossidabilità di metalli (Fe, Zn e Cu) in soluzioni acquose di un acido non ossidante (HCl) e di un acido ossidante (HNO₃).Potenziali di riduzione.

Tipologia Insegnamento 

Le lezioni si svolgeranno in presenza.

Il materiale didattico sarà pubblicato su Campusnet  per quanto concerne sia le presentazioni ppt delle lezioni sia per quelle del tutorato disciplinare.

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Il laboratorio si svolgerà IN PRESENZA e la frequenza sarà obbligatoria

• Comunicazione con gli studenti/ le studentesse: email per domande di carattere personale ed eventuale possibilità di colloqui individuali in presenza o in remoto

Lezioni frontali: 64 ore

Laboratorio: 32 ore

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Frequenza

Frequenza alle lezioni facoltativa. La frequenza al laboratorio è obbligatoria e non può essere inferiore al 70% delle ore previste.

L'esame consisterà di due prove svolte in presenza: la prova scritta, obbligatoria, consisterà in alcuni esercizi di stechiometria ed un paio di domande riferite ad argomenti generali e risulterà essere determinante per l'ammissione alla prova orale, obbligatoria Questa verterà sugli argomenti disciplinari dell'insegnamento: studentesse e studenti dovranno dimostrare di padroneggiare la teoria della chimica generale, con rimandi alle possibili applicazioni pratiche delle nozioni teoriche, evidenziando la familiarità acquisita con le grandezze chimiche e l'abilità nel calcolarle. Con queste domande s'intende quindi valutare sia la comprensione dei principi fondamentali della chimica, sia la capacità della studentessa e dello studente di applicare a casi reali (laboratorio, vita quotidiana) quanto descritto in teoria.

Nella determinazione del voto finale, espresso in trentesimi, viene anche tenuto conto delle attività svolte in laboratorio, come dettagliato nel seguito.

ATTIVITA' DI LABORATORIO. Durante lo svolgimento delle esercitazioni in laboratorio le studentesse e gli studenti sono tenuti a compilare in modo dettagliato il quaderno di laboratorio, insieme ad apposite schede relative alle diverse esperienze svolte. Il giudizio complessivo di laboratorio (in 30esimi), formulato al termine del ciclo di esercitazioni, contribuisce con una media pesata insieme alla votazione ottenuta nella prova orale.

E' previsto l'esonero totale dalla attività di laboratorio nel caso di studentesse e studenti in possessi di diploma di Scuola Secondaria di Secondo grado a carattere tecnico (maturità tecnica industriale: chimico, chimico industriale e materie plastiche; maturità professionale per tecnico di laboratorio chimico-biologico).

There is total exemption from laboratory activity in the case of students in possess
 of a secondary school diploma of a technical nature (industrial technical diploma:
 chemistry, industrial chemistry and plastic materials; professional diploma for 
chemical-biological laboratory technician).

Le lezioni di Tutorato di Chimica Generale ed Inorganica, a supporto dell'insegnamento teorico, verranno tenute dal/la tutor incaricato/a (da nominare) in presenza ed avranno luogo come da orario che verrà concordato.

Il materiale didattico (ppt, esercizi, etc) verrà caricato nella pagina Campusnet dell'insegnamento alla voce MATERIALE DIDATTICO.

Tutoring lessons in General and Inorganic Chemistry, in support of theoretical teaching, 
will be held by the tutor in charge (to be nominated) in presence and will take place
according to a timetable that will be agreed.

The teaching material (ppt, exercises, etc) will be uploaded on the Campusnet page
of the teaching under the heading EDUCATIONAL MATERIAL.