Docente

prof. Andrea MELCHIOR

Crediti

6 CFU

Lingua

Italiano

Obiettivi formativi specifici

Fornire agli studenti alcune nozioni di base di chimica generale con particolare risalto alla strutura elettronica dell’atomo e legame chimico. Particolare enfasi viene posta poi sui vari tipi di legame chimico, sulle interazioni tra gli atomi e tra le molecole e sulle fondamentali connessioni tra natura chimica dei materiali e loro proprietà allo stato solido. Inoltre viene introdotta termodinamica chimica ed il suo collegamento con l’equilibrio chimico e il lavoro elettrochimico.

Competenze acquisite

- Comprensione del significato di una reazione chimica.
- Risoluzione di semplici problemi di stechiometria.
- Conoscenza della struttura atomica e del legame chimico.
- Conoscenza delle basi termodinamiche dell'equilibrio chimico.

Programma

Cenni di meccanica quantistica e struttura dell'atomo: principi della meccanica quantistica; la particella libera; la particella in una scatola; l’atomo di idrogeno; Aufbau e sistema periodico degli elementi; atomi polielettronici; potenziale di ionizzazione e affinità elettronica; dimensioni atomiche; elettronegatività (12 ore).
Il legame chimico covalente e altre interazioni: legame ionico; interazioni ioniche e solidi ionici, energia di reticolo ionico e raggi ionici; legame covalente e la teoria del legame di valenza; Teoria LCAO; legami sigma e p greco; esempi di molecole biatomiche; interazioni di Van der Waals e solidi molecolari; legame metallico teoria delle bande  (12 ore).
Stato cristallino (cenni): lo stato cristallino, la cella elementare e il reticolo; la simmetria nei cristall; i sistemi cristallini; elementi di simmetria con traslazione, i gruppi spaziali (2 ore).
I gas: i gas ideali e le loro leggi; i gas reali; reazioni chimiche allo stato gassoso (4 ore).
Termodinamica ed equilibrio chimico: principi della termodinamica; energia libera ed equilibrio chimico; energia libera di un gas ideale, equilibri gassosi; soluzione ideale; passaggi di fase; diagrammi di fase; energia libera di una soluzione ideale, equilibri in soluzione; equilibri eterogenei; equilibri di solubilità (24 ore).
Elettrochimica: le pile; Equazione di Nernst; potenziali standard (6 ore).

Bibliografia

-Fondamenti di chimica, Theodore Brown, Hugene LeMay, B. E. Bursten, EDISES 2011
-Fondamenti di Chimica Mario Schiavello, Francesco Palmisano, EDISES 2010
-Chimica Fisica, Peter William Atkins, Julio de Paula, Zanichelli (per approfondimenti)

Modalità d'esame

prova scritta