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FONDAMENTI ed ELEMENTI DI STECHIOMETRIA

Introduzione al corso di chimica. Atomi, ioni, molecole. Forze di interazione atomiche e molecolari. Stati di aggregazione della materia. Trasformazioni chimiche e fisiche. Formule chimiche. Equazioni/reazioni chimiche. Legge di conservazione della massa. Bilanciamento delle reazioni chimiche. Principali reazioni chimiche. Massa atomica, massa molecolare. Mole. Determinazione della formula di un composto. Analisi elementare. Soluto, solvente e soluzione. Grandezze di concentrazione. Agente limitante e in eccesso. Unità di misura. (Cenni di) Teoria degli errori e cifre significative. (1 CFU)
LE PROPRIETÀ DEI GAS

Temperatura e pressione. Gas ideali: leggi di Boyle, Amontons, Charles, Gay-Lussac, Principio di Avogadro. La legge dei gas ideali, la legge di Dalton, il modello cinetico dei gas, la distribuzione di Maxwell-Boltzman delle velocità, interpretazione della legge dei gas. I gas reali: fattore di compressione e equazione di Van der Waals. (0.5 CFU)
STRUTTURA ATOMICA e PROPRIETÀ PERIODICHE

Introduzione storica. Modelli atomici. Modello di Bohr. Quantizzazione dell'energia: effetto fotoelettrico, spettri di emissione degli elementi. Dualismo onda/corpuscolo. Cenni di meccanica quantistica. Modello quanto-meccanico. Orbitali atomici. Aufbau e configurazione elettronica degli elementi. Tavola periodica. Proprietà periodiche degli elementi: energia di ionizzazione, raggio atomico, energia media degli elettroni di valenza. (1 CFU)
LEGAME CHIMICO

I tre modelli di legame chimico. Teoria di Lewis. Legame ionico. Legame covalente. Polarità dei legami covalenti. Elettronegatività. Carica formale, carica parziale, numero di ossidazione. La geometria molecolare secondo il modello VSEPR. Polarità delle molecole. Teoria del legame di valenza. Cenni di teoria degli orbitali molecolari. Nomenclatura. Legame metallico. Interazioni intermolecolari: forze di van der Waals e legame a idrogeno. (1 CFU)
TERMOCHIMICA E TERMODINAMICA CHIMICA

Energia, lavoro, calore e loro risvolti in chimica. Calorimetria: capacità termica, calore specifico. Primo principio della termodinamica e entalpia. Entalpia di reazione e entalpia di formazione. Entalpia (standard) di reazione, di formazione e di legame. Legge di Hess. Rendimento termico delle reazioni. Secondo principio della termodinamica e entropia. Energia libera di Gibbs e spontaneità delle trasformazioni chimico-fisiche. (1 CFU)
CINETICA ed EQUILIBRI CHIMICI

Teoria delle collisioni e velocità di reazione. Ordine di reazione. Leggi cinetiche integrate. Teoria dele collisioni. Teoria dello stato di transizione. Equazione di Arrhenius. Meccanismo di reazione. Passaggi di stato e diagrammi di stato delle sostanze pure. Le soluzioni ideali. Proprietà colligative: legge di Raoult, abbassamento crioscopico, innalzamento ebullioscopico, pressione osmotica. Cinetica ed equilibrio chimico. Costante di equilibrio. Quoziente di reazione. Effetto della temperatura sull'equilibrio. Il Principio di Le Chatelier. Regole di solubilità. (1 CFU)
ACIDI E BASI

Definizioni di acidi e basi. Grado di ionizzazione. Sostanze anfotere. Solventi anfiprotici. Autoprotolisi dell'acqua. Scale di pH, pOH e pK. Calcolo del pH. Misura sperimentale del pH. Idrolisi salina. Sistemi tampone. Equilibri di solubilità. (0.5 CFU)
CHIMICA ORGANICA
Composti organici e proprietà atomiche del carbonio. Regole di nomenclatura organica. Isomeri. Alcheni, alcani e alchini. Reazioni organiche. Gruppi funzionali. (0.5 CFU)
ELETTROCHIMICA

Comuni reazioni di ossido-Riduzione e loro bilanciamento. Come riconoscere una reazione di ossido-Riduzione. Agenti ossidanti e riducenti. Celle voltaiche. Potenziali standard di riduzione. Elettrolisi dell'acqua. Legge di Faraday. Corrosione galvanica e protezione catodica. (1 CFU)
CHIMICA NUCLEARE
Elementi basilari di chimica nucleare: il nucleo e le sue caratteristiche, energia nucleare. Nuclidi e radionuclidi, decadimenti radioattivi. Reazioni nucleari e loro bilanciamento. Radioattività naturale: classificazione dei radionuclidi naturali. Cinetica di decadimento e tempo di dimezzamento. Radon e problematiche connesse. Energia nucleare: fusione e fissione nucleare. Ciclo dell’uranio, scorie radioattive e uranio impoverito. (0.5 CFU)
APPPLICAZONE DI TECNICHE CHIMICO-FISICHE NELL’EDILIZIA e NEL RESTAURO
Analisi chimico-fisiche in ambito edilizio. Campionamento e scheda di prelievo, preparazione dei campioni, test ambientali e di invecchiamento. Cenni di microscopia, porosimetria, cromatografia, fluorescenza, diffrazione e spettroscopia per applicazioni in campo edile. (1 CFU)