Elementi di chimica e chimica fisica

A.A. 2020/2021
8
Crediti massimi
72
Ore totali
SSD
CHIM/02
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
L'insegnamento si propone di fornire agli studenti le basi di chimica generale e chimica-fisica con lo scopo di preparare gli studenti ad affrontare i successivi insegnamenti di base e caratterizzanti del CdS.
Risultati apprendimento attesi
Al termine dell'insegnamento gli studenti conosceranno i concetti di elemento chimico, atomo e molecola e sapranno utilizzare la Tavola Periodica degli Elementi. Gli studenti sapranno svolgere i bilanci stechiometrici e applicheranno il concetto di equivalenza chimica. Gli studenti potranno gestire l'uso di soluzioni tampone, risolvere reazioni di ossidoriduzione e svolgere calcoli sul bilancio dell'energia. Al termine dell'insegnamento gli studenti sapranno inoltre svolgere calcoli per stabilire le velocità di reazione in funzione del loro ordine e della temperatura.
Programma e organizzazione didattica

Single session

Responsabile
Periodo
annuale
Metodi didattici
Le lezioni si terranno sulla piattaforma Microsoft Teams e potranno essere seguite sia in sincrono sulla base dell'orario pubblicato sul sito dell'Ateneo sia in asincrono perché saranno registrate e lasciate a disposizione degli studenti sulla medesima piattaforma.
Sono inoltre previsti sporadici incontri di orientamento e confronto in presenza, nel caso le regolamentazioni inerenti il distanziamento sociale lo consentiranno. Le modalità e i criteri per partecipare, che prevedono una prenotazione con un'apposita app, saranno pubblicate per tempo nelle pagine Ariel dell'insegnamento, come pure tutto il materiale didattico (aggiornato e suddiviso per lezione e/o esercitazione) e gli avvisi relativi a qualsiasi aggiornamento legato all'evoluzione della normativa imposta dal Covid-19

Programma e materiale di riferimento
Il programma e il materiale di riferimento non subiranno variazioni.

Modalità di verifica dell'apprendimento e criteri di valutazione:
Prova scritta di esercizi della durata ridotta di 30 minuti.
È inoltre prevista, a richiesta motivata, la possibilità di svolgere l'esame in forma orale.
Le prove si svolgono tramite Microsoft Teams seguendo le indicazioni generali fornite dall'Ateneo. I dettagli specifici della modalità di svolgimento (turni, regole, etc.) sono riportate in Ariel.
Verranno valutate in linea di massima: la conoscenza dei principi di/del: nomenclatura chimica, calcolo della concentrazione molare e del pH in varie soluzioni, bilanciamento di ossidoriduzione, uso del calore specifico, uso della constante di equilibrio e delle proprietà colligative, uso della cinetica chimica.
Programma
La Tavola Periodica degli Elementi; Legami chimici; Formula chimica e formula di struttura; Fondamenti della nomenclatura chimica; Reazioni chimiche come bilancio di massa; Stato di ossidazione; Reazioni redox; La concentrazione; il pH; Acidi, basi e sistemi tampone; Concetto di equivalenza in chimica; La titolazione.
Stato fisico, l'energia delle molecole. Stati di aggregazione: solidi, liquidi, gas, amorfi. Il sistema termodinamico, Funzioni di stato, energia interna. Variabili termodinamiche estensive ed intensive. Gradi di libertà, equipartizione dell'energia. Bilancio dell'energia. Primo principio della termodinamica. La funzione entalpia. Calore specifico a volume e pressione costante. I gas ideali. I gas reali. Secondo principio. Stabilità dei sistemi. Le funzioni ausiliarie. Energia libera di Gibbs. Il concetto di equilibrio. Transizioni di fase e diagrammi di stato. Potenziale chimico e attività termodinamica. Proprietà colligative. Equilibri chimici. Legge di van't Hoff. Cinetica chimica; "velocità" o rateo di reazione. Cinetica chimica; ordine di reazione. Reazioni consecutive. Reazioni laterali. Dipendenza dalla temperatura della costante cinetica. Legge di Arrhenius. Variazione degli indici di qualità negli alimenti.
Prerequisiti
Padronanza delle regole dell'algebra, del concetto di frazione e di proporzione; concetto di ordine di grandezza; le equivalenze metrico-decimali per la prima parte del corso. Concetti minimi di analisi matematica per la seconda parte del corso.
Metodi didattici
Lezioni frontali ed Esercitazioni in aula con partecipazione attiva degli studenti.
Materiale di riferimento
Il materiale didattico è costituito da dispense fornite durante il corso. A questo si aggiungono esercizi risolti e link a siti web per la didattica chimica. Dettagli e materiale scaricabile è disponibile al sito web del docente http://users.unimi.it/thalasa/dimitrios2.htm e su ARIEl
Sono infine consigliati libri di testo:
Fondamenti di chimica generale, seconda edizione" di Raymond Chang e Kenneth Goldsby (MacGraw and Hill); Stechiometria per la Chimica Generale P.M. Lausarot - G.A. Vaglio
PICCIN editore (per la prima parte)
Elementi di Chimica Fisica, PETER W. ATKINS, ed. ZANICHELLI (per la seconda parte)
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'accertamento dell'effettivo conseguimento dei risultati di apprendimento attesi da parte dello studente avviene mediante prova scritta di esercizi e domande a risposte aperte della durata di due ore solamente al termine del Corso (due appelli). Gli studenti classificati possono eventualmente chiedere un colloquio per migliorare il loro voto. Se l'esito non è favorevole, lo studente sostiene in appelli successivi un esame orale.
Verranno valutate in linea di massima: la conoscenza dei principi di/del: nomenclatura chimica, calcolo della concentrazione molare e del pH in varie soluzioni, bilanciamento di ossidoriduzione, uso del calore specifico, uso della constante di equilibrio e delle proprietà colligative, uso della cinetica chimica.
Per sostenere l'esame è necessario iscriversi entro il termine previsto sul SIFA (http://www.unimi.it/).
La valutazione si esprime mediante voto in trentesimi.
Il voto viene comunicato ad ogni singolo studente mediante e-mail automatizzata dal sistema di verbalizzazione di ateneo.
Altre informazioni sul corso (appelli d'esame etc.) sono reperibili su ARIEL ed al sito web del docente http://users.unimi.it/thalasa/dimitrios2.htm
CHIM/02 - CHIMICA FISICA - CFU: 8
Esercitazioni: 16 ore
Lezioni: 56 ore
Docente/i
Ricevimento:
su appuntamento ed in orari subito dopo le lezioni senza appuntamento
Studio, quinto piano, nuovo edificio, DeFENS (Via Mangiagalli, 25 20133 - Milano)
Ricevimento:
previo appuntamento
via mangiagalli 25, terzo piano