Chimica Applicata

Obiettivi e finalità:

Contribuire a far acquisire conoscenze di tipo tecnico-scientifico, che permettano di conoscere le basi della chimica assieme alla legislazione IT, UE ed internazionale in materia di trattamento delle sostanze chimiche. Il tutto al fine di saper formulare e gestire ipotesi attendibili sui possibili sviluppi di attività negoziali e trattative per favorire la difesa dei diritti umani e supporto alla pace (disarmo nucleare e chimico), e dall’altro lato per garantire la sicurezza alimentare, ambientale e sanitaria.

Contenuti del corso:

Il metodo scientifico sperimentale: osservazioni e ipotesi.

Fisica, chimica e la materia, Fenomeni fisici e fenomeni chimici.

Concetti di base sulle misure. Grandezze estensive e intensive. Unità di misura SI.

Teorie atomiche di base: la Teoria di Dalton. L’atomo suddiviso in nucleo + elettroni. Il concetto di carica elettrica e formazioni di ioni positivi o negativi. Le formule molecolari.

Classificazione delle reazioni chimiche: sintesi, decomposizione, scambio e doppio scambio. Reagenti e prodotti; Le leggi quantitative: la legge della conservazione della massa e il ruolo del bilanciamento di una reazione chimica.

Le configurazioni elettroniche.

Leggi quantitative della chimica, l’unità di massa atomica e gli isotopi

Principi di stechiometria: La mole e il peso molecolare. Il numero di Avogadro. Esercizi su pesi relativi e pesi assoluti. Introduzione ai calcoli quantitativi. Principi di stechiometria. Dai grammi alle moli e dalle moli ai grammi: i rapporti ponderali. Rapporti stechiometrici nelle reazioni in più stadi. Reagente limitante. Resa di una reazione.

Stati della materia e passaggi di stato. Definizione di calore specifico a volume costante e a pressione costante. Il calore latente. La tensione di vapore. L’evaporazione e l’ebollizione. Curve fusione – solidificazione, evaporazione – condensazione e sublimazione – brinamento. Punti bivarianti, monovarianti e punti tripli.

Lo stato gassoso: modello del gas ideale e le variabili di stato. Legge dei gas ideali: la legge di Boyle e le due leggi di Gay-Lussac. L’esistenza della temperatura assoluta e dello zero assoluto.

Lo stato liquido: Caratteristiche dei liquidi. La solvatazione e la formazione delle soluzioni. Differenze di polarità: differenze tra soluzioni acqua/benzene e acqua/etanolo. Miscibilità. La concentrazione delle soluzioni, modalità di esprimere le concentrazioni: la molarità e la molalità. La densità.

Le reazioni di equilibrio. Cenni di cinetica e di energia di attivazione. Gli equilibri in soluzione (acquosa). La costante di equilibrio. Gli acidi e le basi in soluzione: La teoria acido-base di Arrhènius e la teoria di Bronsted. Le coppie di acido-base coniugati. Acidi e basi in acqua. L’acqua come reagente anfotero (sia base che acido) ed equilibrio di autoprotolisi. Prodotto ionico dell’acqua. Il pH e il pOH.Equilibri acido base: Acidi e basi forti. Acidi e basi deboli: la costante di dissociazione. Idrolisi in soluzione Le soluzioni dei sali in acqua.

Modalità di verifica dell’apprendimento:

Possibilità di sostenere prove intermedie (scritte) solo per chi partecipa alle lezioni in misura maggiore del 75% In altri casi: unico esame orale al termine del corso consistente nella risoluzione di problemi commentati alla lavagna.

MATERIALI DI STUDIO DEL CORSO

Sono disponibili liberamente per il download le slide presentate a lezione.

Lezione 1
Lezione 6
Lezione 2
Lezione 7
Lezione 3
Lezione 8
Lezione 4
Lezione 9
Lezione 5
Lezione 10