Ingegneria Energetica

Particelle fondamentali di un atomo. Numero atomico e numero di massa di un atomo. Nuclidi isotopi ed elementi chimici. Massa atomica relativa di un nuclide e di un elemento. Sostanze, formule molecolari ed unita di formula. Masse molecolari relative. Composizione elementare di un composto e sua formula minima. Costante di Avogadro. Massa molare di una sostanza. Rappresentazione quantitativa di una reazione chimica equazione stechiometrica (o chimica). Reagenti in proporzioni stechiometriche in difetto ed in eccesso. Rendimento di una reazione Analisi indiretta: determinazione della composizione percentuale di una miscela. Sruttura dell'atomo. Modello quantistico di Bohr dell'atomo di idrogeno. Principio di indeterminazione di Heisenberg. Modello quantistico ondulatorio degli atomi, orbitali e loro forma. Struttura elettronica di atomi polielettronici. Numeri quantici. Principio di esclusione Pauli e della massima molteplicità (o di Hund) -Aufbau-. Sistema periodico. Carica nucleare effettiva, energia di ionizzazione, affinità per l'elettrone, raggio atomico e loro periodicità. Legame atomico: omeopolare e covalente. Legami atomici semplici, doppi e tripli. Legami dativi o di coordinazione. Molecole polari e non; momento dipolare. Elettronegatività. Energia e distanza di legame. Regola dell'ottetto. Legame ionico: energia reticolare. Ibridizzazione degli orbitali e geometria delle molecole. Risonanza. Forze intermolecolari: dipolo-dipolo, legame idrogeno, forze di dispersione di london. Legame metallico. Reazioni di ossidoriduzione. Determinazione dei coefficienti stechiometrici delle reazioni redox. Stechiometria di reazioni. Gas ideale. Pressione, temperatura, volume. Peso atomico, peso molecolare, mole. Equazione di stato dei gas ideali. Legge di Dalton. Gas reale: Equazione di Van der Waals. Miscugli gassosi: frazioni molari, pressioni parziali, massa molecolare media. Soluzioni di non elettroliti. Passaggio in soluzione acquosa di solidi ionici, solidi molecolari, liquidi e gas. Concentrazione delle soluzioni: composizione percentuale, frazione molare, molalità, molarità, Proprietà colligative. Sistema termodinamico. Variabili di stato. Energia interna. I° principio della termodinamica. Lavoro e calore. Entalpia. Legge di Hess e sue applicazioni. II° principio della termodinamica. Funzione di stato Entropia Energia libera di Helmoltz e di Gibbs. Spontaneità dei processi chimicie nelle trasformazioni di fase. Cenni sui combustibili. Sistemi ad un componente Equilibri tra fasi, passaggi di stato. Equazione di Clapeyron. Diagramma di stato dell'acqua e del diossido di carbonio. Sistemi a due componenti equilibrio liquido-vapore. legge di Raoult, diagrammi isobari e isotermi. Legge dell'equilibrio chimico. Relazione fra Kp e Kc. Equazione di Van't Hoff. Dipendenza della composizione di un equilibrio gassoso dalla pressione. Costante di equilibrio. Influenza della temperatura della composizione e della pressione sugli equilibri. Equilibri eterogenei. Definizioni di acido e di base. Forza di acidi e basi. Acidi e basi forti, acidi e basi deboli. Normalità nelle reazioni acido-base Prodotto ionico dell'acqua. Calcolo del pH. Indicatori Potenziali elettrodici. Equazione di Nernst. Potenziale di un semielemento. Pile chimiche e di concentrazione. Corrosione.

E’ utile avere una buona conoscenza della matematica e della fisica di base. E' necessario avere informazioni preliminari di chimica anche se il corso comincia dai concetti elementari di tale materia.

E’ consigliato un qualunque testo universitario di Chimica Generale e Inorganica Esempi:- T. L. Brown, H. E. LeMay, C. J. Murphy, P. Woodward, Fondamenti di Chimica, Casa Editrice EdiSES (contiene anche esercizi di stechiometria) - I. Bertini, C. Luchinat, F. Mani, Chimica, Casa Editrice Ambrosiana per la stechiometria: - I. Bertini, C. Luchinat, F. Mani, Stechiometria, Casa Editrice Ambrosiana -Paola Michelin Lausarot, Gian Angelo Vaglio, Stechiometria per la Chimica Generale, Casa Editrice Piccin -P. D’Arrigo, A. Famulari, C. Gambarotti, M. Scotti, Chimica Esercizi e casi pratici Casa Editrice EdiSES

frequenza non obbligatoria

Prova scritta e orale.

lezioni ed esercitazioni in presenza