Guida degli insegnamenti

Syllabus

Partially translatedTradotto parzialmente
[W000948] - ISTITUZIONI DI CHIMICACHEMISTRY
Paola ASTOLFI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea - [IT10] TECNICHE DELLA COSTRUZIONE E GESTIONE DEL TERRITORIO First Cycle Degree (3 years) - [IT10] TECHNICS FOR TERRITORIAL DESIGN AND MANAGEMENT
Dipartimento: [040042] Dipartimento Ingegneria Civile, Edile e dell'ArchitetturaDepartment: [040042] Dipartimento Ingegneria Civile, Edile e dell'Architettura
Anno di corsoDegree programme year : 1 - Secondo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2020-2021
Anno regolamentoAnno regolamento: 2020-2021
Obbligatorio
Crediti: 6
Ore di lezioneTeaching hours: 48
TipologiaType: A - Base
Settore disciplinareAcademic discipline: CHIM/07 - FONDAMENTI CHIMICI DELLE TECNOLOGIE

LINGUA INSEGNAMENTO LANGUAGE

ITALIANO

Italian


PREREQUISITI PREREQUISITES

Le conoscenze di base di matematica e fisica acquisite nelle scuole secondarie di secondo grado sono utili per questo insegnamento

Knowledge of the basic math and physics concepts at high school level are useful for this course


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DEL CORSO DEVELOPMENT OF THE COURSE

Il Corso si basa su lezioni teoriche
supportate da diapositive e esercitazioni in aula.
Corso 48 ore:
Lezioni di teoria 36 ore
Esercitazioni 12 ore
Sulla piattaforma
informatica Moodle è disponibile il materiale didattico strutturato in unità
di apprendimento.

The Course is based on theoretical lessons and classroom exercises.
Course 48 hours:
36 hours theory lessons
12 hours excercises
Teaching material, structured in
learning units and is available on the Moodle IT platform.


RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI LEARNING OUTCOMES
Conoscenze e comprensione.

L'insegnamento si propone di fornire i fondamenti per la comprensione e l'interpretazione dei fenomeni chimici su cui si basano le tecnologie in uso nel settore tecnico. L'insegnamento è rivolto alla conoscenza della struttura e delle proprietà della materia, creando un collegamento tra il mondo microscopico a quello macroscopico.


Capacità di applicare conoscenze e comprensione.

L'insegnamento fornisce le capacità necessarie per applicare le conoscenze acquisite all'analisi e alla comprensione di fenomeni e problematiche chimiche. Tali capacità sono acquisite dallo studente tramite lo svolgimento di esercizi guidati che richiedono l'uso dei modelli e delle metodologie descritte nelle lezioni.


Competenze trasversali.

Il corso è strutturato in modo da stimolare e sottolineare collegamenti con le altre discipline, con l’obiettivo di migliorare la capacità di apprendimento e la capacità comunicativa attraverso la padronanza della terminologia scientifica di base.


Knowledge and Understanding.

The course aims to provide the foundation for a correct understanding and interpretation of chemical phenomena, upon which the technologies in use in engineering are based. The course is directed to the knowledge of the structure and properties of matter, creating a link between the microscopic and macroscopic world.


Capacity to apply Knowledge and Understanding.

The course provides the skills needed to apply the knowledge acquired to the analysis and to the comprehension of chemical phenomenons and problems. These capabilities will be acquired by the student with the development of suitable exercises requiring the use of models and methodologies described in the lectures.


Transversal Skills.

The course is designed to stimulate and emphasize connections with the other disciplines, with the aim to improve the learning and communication capacities through the mastery of the basic scientific terminology.



PROGRAMMA PROGRAM

CHIMICA GENERALE (36 ore) Materia e sua struttura: sostanze, proprietà, sistemi, fasi e trasformazioni. Simboli, formule, equazioni. Conservazione della massa, massa atomica relativa, molecolare, equivalente e mole. Il numero di Avogadro. Struttura dell’atomo. Principio di Indeterminazione di Heisenberg e equazione di De Broglie. Quantizzazione, funzioni d’onda, equazione di Schroedinger e orbitali. Sistema periodico e proprietà periodiche. Legame ionico e energia reticolare. Teoria del legame di valenza: energia, angolo e distanza di legame. Ibridazione e geometria molecolare; momento di dipolo e molecole polari. Orbitali molecolari (LCAO). Legame metallico. Legami deboli: ponti idrogeno, forze di Van der Waals e di London. Gli stati di aggregazione. Gas ideali e reali: equazioni di stato. Liquidi: pressione di vapore, soluzioni ideali e reali. Concentrazioni: molarità, normalità, frazione molare, percentuali in volume ed in peso, parti per milione. Solidi ionici, covalenti, molecolari e metallici. Cristalli: proprietà e difetti. Trasformazioni chimiche. Termodinamica: trasformazioni reversibili e irreversibili. Primo Principio e Termochimica: Energia Interna ed Entalpia Standard di reazione, di formazione, di combustione, di soluzione e di transizione di fase. Legge di Hess. Secondo Principio e Entropia. Probabilità Termodinamica di Stato. Terzo Principio. Spontaneità ed energia libera di Gibbs. Equilibrio chimico e costante di equilibrio. Isoterma di Vant Hoff, principio di Le Chatelier e dipendenza della costante dalla temperatura. Equilibri tra fasi. Diagrammi di stato ad uno e due componenti. Equilibri ionici in soluzione acquosa: acidi, basi e pH. Sali: idrolisi e prodotto di solubilità. Termodinamica elettrochimica e pile: doppio strato elettrico, forza elettromotrice ed equazione di Nernst. Scala dei potenziali redox. Corrosione nei metalli. Elettrolisi e leggi di Faraday.
ESERCITAZIONI: (12 ore): Nomenclatura. Reazioni. Relazioni ponderali. Termochimica. Soluzioni. Reazioni redox. Reazioni acido-base. pH. Idrolisi.

GENERAL CHEMISTRY (36 hours) Matter and its structure: substances, properties, systems, phases and transformations. The language of chemistry. Symbols, formulas, equations. The quantitative bases. The mass conservation law and of mass - energy. Atomic mass unit. The concepts of relative atomic mass, molecular mass, mole, equivalent mass. The Avogadro Number. The atom. Nucleus and electrons. Atomic number and mass number. The atom structure. The Heisemberg uncertainty principle and the De Broglie equation. Quantization and quantum numbers. The orbitals. The periodic system of the elements and periodic properties. Atomic radius, atomic volume, ionization energy, electronic affinity, electronegativity, metallic character. The model of ionic bonding and the Lattice Energy. The chemical bond according to the Valence Bond theory. Bonding energy, angle and distance. The covalent bond: the hybridization of the orbitals and molecular geometry; dipole moment and polar molecules. Bonding in metals. The intermolecular bonding: hydrogen bonds, Van der Waals and London interactions. The states of matter. Gases: the ideal gas model and the state equation. Real gases and their state equations. Liquids and liquid solutions: vapor pressure, ideal and real solutions; concentration expressions: molarity, normality, molar fraction, percentages by volume and weight, parts per million. Solid state: ionic solids, covalent, molecular and metallic. Crystal lattices. Properties and defects in crystals. The 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. Spontaneity of a process and Gibbs free energy. Chemical Equilibrium and equilibrium constant. The Van't Hoff isotherm. The Le Chatelier principle. Homogeneous equilibria in gas phase and in solution. Equilibria between phases. Phase diagrams for one and two components. Ionic equilibrium in aqueous solution: the concept of acid and base; the pH. Salts: hydrolysis and product solubility. Heterogeneous equilibria. 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.
PRACTICE OF GENERAL CHEMISTRY (12 hours): Chemical language. Chemical Reactions. Reagents and products, Stoichiometric coefficients. Therochemistry. Equivalent mass, Acid-base reactions, Redox reactions, Solutions, pH of acidic and alkalinesolutions, Hydrolysis.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME DEVELOPMENT OF THE EXAMINATION
Modalità di valutazione dell'apprendimento.

La valutazione avviene tramite prova scritta in cui lo studente deve affrontare problemi di stechiometria e rispondere a domande, a risposta multipla o domande aperte, di tipo teorico sui concetti della Chimica di base sviluppati nell’ambito del corso.


Criteri di valutazione dell'apprendimento.

Nella prova d'esame, lo studente deve dimostrare le proprie conoscenze chimiche di base, e di essere in grado di sviluppare ragionamenti adeguati alla loro applicazione; deve inoltre dimostrare sufficiente capacità di sintetizzare ed esporre con chiarezza idee, concetti e eventuali soluzioni a problemi chimici applicativi.


Criteri di misurazione dell'apprendimento.

I voti sono attribuiti in trentesimi, con eventuale lode.


Criteri di attribuzione del voto finale.

Il voto finale corrisponde al voto della prova scritta. La votazione massima, pari a trenta punti su trenta con lode, è assegnata agli studenti che dimostrino, piena capacità di interpretazione dei fenomeni chimici di base e nell'impostare processi logici per la comprensione di problematiche chimiche legate ad applicazioni tecniche. La votazione minima, pari a diciotto punti su trenta, è assegnata agli studenti che dimostrino sufficiente capacità
di interpretazione dei fenomeni chimici di base e nell'impostare processi logici per la comprensione di problematiche chimiche legate ad applicazioni tecniche.


Learning Evaluation Methods.

The assessment takes place through a written test where students must deal with stoichiometry problems and
answer to selected theoretical questions, open-ended and multiple choice, concerning the main concepts of basic chemistry developed within the
course.


Learning Evaluation Criteria.

In the course of the exam, students must demonstrate their basic chemical knowledge, and must be able to develop appropriate reasoning for their applications; they must also demonstrate sufficient capabilities to synthesize and clearly present ideas, concepts and possible solutions to basic chemical problems typical in engineering.


Learning Measurement Criteria.

Marks are expressed on a scale of 30/30, with eventual praise.


Final Mark Allocation Criteria.

The final mark corresponds to the mark obtained in the written exam. The maximum vote, equal to thirty points (cum laude) out of thirty, is assigned to students who demonstrate full capability in the interpretation of the basic chemical phenomena and to set logical processes for the understanding of basic chemical problems related to engineering.
The minimum mark, equal to eighteen points out of thirty, is assigned to students who demonstrate sufficient capability of interpretation of the basic chemical phenomena, and to set logical processes for the understanding of basic chemical problems related to engineering



TESTI CONSIGLIATI RECOMMENDED READING

P. Zanello, R. Gobetto, R. Zanoni, “Conoscere la Chimica”, Ambrosiana R. H. Petucci, F. G. Herring, J. D. Madura, C. Bissonnette, “Chimica Generale”, Piccin F. Nobile, P. Mastrorilli, "La Chimica di Base", Ambrosiana P. Atkins, L. Jones, “Principi di Chimica”, Zanichelli R. A. Michelin, A. Munari, "Fondamenti di Chimica" CEDAM
P. Michelin Lausarot, G.A. Vaglio, "Stechiometria per la Chimica Generale" PICCIN
Link per la piattaforma Moodle https://learn.univpm.it/

P. Zanello, R. Gobetto, R. Zanoni, “Conoscere la Chimica”, Ambrosiana R. H. Petucci, F. G. Herring, J. D. Madura, C. Bissonnette, “Chimica Generale”, Piccin F. Nobile, P. Mastrorilli, "La Chimica di Base", Ambrosiana P. Atkins, L. Jones, “Principi di Chimica”, Zanichelli R. A. Michelin, A. Munari, "Fondamenti di Chimica" CEDAM
P. Michelin Lausarot, G.A. Vaglio, "Stechiometria per la Chimica Generale" PICCIN
Link for the Moodle platform https://learn.univpm.it/


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no

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Scheda insegnamento erogato nell’A.A. 2020-2021
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento.
Academic year 2020-2021

 


Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
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