Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
Emiliano LAUDADIO
Lingua di erogazione: INGLESELessons taught in: ENGLISH
Laurea Magistrale Ciclo Unico 6 anni - [MU03] MEDICINE AND SURGERY Single-cycle Degree - [MU03] MEDICINE AND SURGERY
Dipartimento: [040020] Dipartimento Scienze Cliniche e MolecolariDepartment: [040020] Dipartimento Scienze Cliniche e Molecolari
Anno di corsoDegree programme year : 1 - Primo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2022-2023
Anno regolamentoAnno regolamento: 2022-2023
Obbligatorio
Crediti: 6
Ore di lezioneTeaching hours: 72
TipologiaType: C - Affine/Integrativa
Settore disciplinareAcademic discipline: CHIM/07 - FONDAMENTI CHIMICI DELLE TECNOLOGIE
INGLESE
English
Non sono richiesti prerequisiti
No prerequisites required
Lezioni frontali, 72 ore
Frontal lessons, 72 hours
Si prega di far riferimento alla scheda del corso integrato
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
Si prega di far riferimento alla scheda del corso integrato
Competenze trasversali.
Si prega di far riferimento alla scheda del corso integrato
Knowledge and Understanding.
Please refer to the integrated course form
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
Please refer to the integrated course form
Transversal Skills.
Please refer to the integrated course form
Materia e struttura della materia: sostanze, proprietà, sistemi, fasi e trasformazioni. Il linguaggio della chimica. Simboli, formule, equazioni. Le basi quantitative. La legge di conservazione della massa e della massa - energia. Unità di massa atomica. I concetti di massa atomica relativa, massa molecolare, mole, massa equivalente. Il numero di Avogadro. L’atomo. Nucleo ed elettroni. Numero atomico e numero di massa. Nuclidi e decadimenti radioattivi. La struttura dell’atomo. L’esperimento di Rutherford. Il principio di indeterminazione di Heisenberg e l’equazione di De Broglie. La quantizzazione e i numeri quantici. Le funzioni d’onda e l’equazione di Schroedinger. Gli orbitali. Il sistema periodico degli elementi e proprietà periodiche. Raggio atomico, volume atomico, energia di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività, carattere metallico. Il legame chimico secondo la teoria del legame di valenza. Energia di legame, angolo di legame, distanza di legame. Il modello del legame ionico e l’energia reticolare. Il legame covalente: l’ibridazione degli orbitali e la geometria delle molecole; il momento di dipolo e le molecole polari. Teoria dell’orbitale molecolare (LCAO). Il legame metallico e la conducibilità elettrica nei materiali: conduttori, semiconduttori ed isolanti; cenni al drogaggio. I legami deboli: ponti idrogeno, forze di Van der Waals e di London. Gli stati di aggregazione della materia. Solidi ionici, covalenti, molecolari e metallici. Reticoli cristallini. Proprietà e difetti dei cristalli. I liquidi e le soluzioni: pressione di vapore, soluzioni ideali e reali; espressioni della concentrazione: molarità, normalità, frazione molare, percentuali in volume ed in peso, parti per milione. I gas: il modello dei gas ideali e le equazioni di stato. La liquefazione dei gas. I gas reali e le equazioni di stato. Le trasformazioni chimiche. Elementi di termodinamica: trasformazioni reversibili e irreversibili. Il primo principio e la termochimica: le funzioni energia interna ed entalpia. Entalpia ed entalpia standard di reazione, di formazione, di combustione, di soluzione, di transizione di fase. La legge di Hess. Il secondo principio della termodinamica e la funzione entropia. Probabilità termodinamica di stato. Il terzo principio. Spontaneità di un processo ed energia libera di Gibbs. L’equilibrio chimico. La costante di equilibrio. L’isoterma di Van’t Hoff. Il principio di Le Chatelier. Dipendenza della costante di equilibrio dalla temperatura. Equilibri omogenei in fase gassosa e in soluzione. L’equilibrio ionico in soluzione acquosa: il concetto di acido e base; il pH. I sali: idrolisi e prodotto di solubilità. Equilibri eterogenei. Equilibrio tra fasi. Diagrammi di stato ad uno e due componenti con e senza lacune di miscibilità, sistemi azeotropici, eutettici e peritettici. L’equazione di Clausius-Clapeyron. Curve di raffreddamento. Regola delle Fasi di Gibbs. Cenni di termodinamica elettrochimica. Le pile: teoria del doppio strato elettrico; forza elettromotrice di una pila ed equazione di Nernst. Elettrodi di riferimento e potenziali redox. Il fenomeno della corrosione nei metalli. L’elettrolisi e le leggi di Faraday: forza controelettromotrice e sovratensione. Cinetica chimica. Concetti di velocità, molecolarità ed ordine di reazione. Reazioni di primo e di secondo ordine. Il meccanismo di reazione, teoria dello stato di transizione ed energia di attivazione. Equazione di Arrhenius. Catalisi: esempi di catalisi omogenea ed eterogenea.
Matter and the structure of matter: substances, properties, systems, phases and transformations. The language of chemistry. Symbols, formulas, equations. The quantitative basis. The mass conservation law and of the mass – energy: atomic mass unit. The concepts of atomic mass relative molecular mass, mass, mass equivalent. The Avogadro's number. The atom concept. Nucleus and electrons. Atomic number and mass number. Nuclides and radioactive decays. The atom structure. The Rutherford experiment. The Heisenberg Uncertainty Principle and the De Broglie equation. The quantization and quantum numbers. The wavefunctions and the Schroedinger equation. Orbitals. The periodic table of the elements and periodic properties: atomic radius, atomic volume, ionization energy, electron affinity, electronegativity, metallic character. The chemical bond according to the theory of the valence bond: bond energy, bond angle, bond distance. The model of the ionic bond and the lattice energy. The covalent bond: the hybridization of the orbitals and molecular geometry; dipole moment and polar molecules. Molecular Orbital Theory (LCAO). Bonding in metals and electrical conductivity in materials: conductors, semiconductors and insulators; doping examples. The intermolecular bonding: hydrogen bonds, Van der Waals and London interactions. The states of matter. Solid state: ionic solids, covalent, molecular and metallic. Crystal lattices. Properties and defects in crystals. Liquids and liqiod solutions: vapor pressure, ideal and real solutions; concentration expressions: molarity, normality, mole fraction, percentages by volume and by weight, parts per million. The gases: the model of the ideal gas and state equation. The liquefaction of gases. Real gases and their state equations. Chemical transformations. Elements of Thermodynamics: Reversible and irreversible transformations. The First Principle of Thermodynamics and Thermochemistry: Internal Energy and Enthalpy. Enthalpy and Standard Enthalpy of reaction, of Formation, Combustion, Solution, and phase transition. The Hess law. The Second Law of Thermodynamics and the Entropy Function. Probability of State Thermodynamics. The Third Principle. Spontaneity of a process and Gibbs Free Energy. The chemical equilibrium. The equilibrium constant. The Van't Hoff isotherm. The Le Chatelier principle. Dependence of the equilibrium constant on temperature. Homogeneous equilibria in the gas phase and in solution. The ionic equilibrium in aqueous solution: the concept of acid and base; pH. The salts: hydrolysis and solubility product. Heterogeneous equilibria. Equilibria between phases. Phase diagrams for one and two components with and without miscibility lacunae: azeotropic, eutectic and peritectic systems. The Clausius-Clapeyron equation. Cooling curves. The Gibbs Rule Phases. Elements of electrochemical thermodynamics. Batteries: the theory of the electrical double layer; electromotive force of a battery and Nernst equation. Reference electrodes and redox potentials. The phenomenon of corrosion in metals. Electrolysis and Faraday's laws: electromotive force and voltage. Chemical kinetics: concept of speed, and reaction order: first and second order reactions. The reaction mechanism, transition state theory and activation energy. Arrhenius equation. Catalysis: examples of homogeneous and heterogeneous catalysis.
Si prega di far riferimento alla scheda del corso integrato
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
Si prega di far riferimento alla scheda del corso integrato
Criteri di misurazione dell'apprendimento.
Si prega di far riferimento alla scheda del corso integrato.
Criteri di attribuzione del voto finale.
Si prega di far riferimento alla scheda del corso integrato
Learning Evaluation Methods.
Please refer to the integrated course form
Learning Evaluation Criteria.
Please refer to the integrated course form
Learning Measurement Criteria.
Please refer to the integrated course form
Final Mark Allocation Criteria.
Please refer to the integrated course form
P. Chiorboli, “Fondamenti di Chimica”, Utet
M. Schiavello, L. Palmisano, “Fondamenti di Chimica”, Edises
P. Zanello, R. Gobetto, R. Zanoni, “Conoscere la Chimica”, Ambrosiana
R. H. Petucci, F. G. Herring, J. D. Madura, C. Bissonnette, “Chimica Generale”, Piccin
L. Laird, “Chimica Generale”, McGraw-Hill
P. Atkins, L. Jones, “Principi di Chimica”, Zanichelli
D. W. Oxtoby, H. P. Gillis, Campion, H. H. Helal, K. P. Gaiter, “Chimica Moderna”, Edises
S. S. Zumdahl, “Chimica”, Zanichelli
K. W. Whitten, R. E. Davis, M. L. Peck, G. G. Stanley, "Chimica", Piccin
Ulteriore materiale didattico sarà messo a disposizione dal docente nella pagina apposita della Piattaforma Moodle
https://learn.univpm.it/
P. Chiorboli, “Fondamenti di Chimica”, Utet
M. Schiavello, L. Palmisano, “Fondamenti di Chimica”, Edises
P. Zanello, R. Gobetto, R. Zanoni, “Conoscere la Chimica”, Ambrosiana
R. H. Petucci, F. G. Herring, J. D. Madura, C. Bissonnette, “Chimica Generale”, Piccin
L. Laird, “Chimica Generale”, McGraw-Hill
P. Atkins, L. Jones, “Principi di Chimica”, Zanichelli
D. W. Oxtoby, H. P. Gillis, Campion, H. H. Helal, K. P. Gaiter, “Chimica Moderna”, Edises
S. S. Zumdahl, “Chimica”, Zanichelli
K. W. Whitten, R. E. Davis, M. L. Peck, G. G. Stanley, "Chimica", Piccin
Additional material will be made available by the teacher on a dedicated page in the Moodle Platform: https://learn.univpm.it/
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento. Academic year 2022-2023
Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
Tel (+39) 071.220.1, Fax (+39) 071.220.2324
P.I. 00382520427