Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione, delle Infrastrutture e dell'Energia Sostenibile - Università Mediterranea di Reggio Calabria - Didattica

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CHIMICA

Corso

Ingegneria dell'Informazione

Curriculum

Curriculum unico

Orientamento

Orientamento unico

Anno Accademico

2020/2021

Crediti

Settore Scientifico Disciplinare

CHIM/07

Anno

Primo anno

Unità temporale

Secondo semestre

Ore aula

Attività formativa

Attività formative di base

Canale unico

Docente

ANDREA DONATO

Obiettivi

Il corso di Chimica mira a fornire allo studente le conoscenze di base sui processi chimico - fisici e sulla struttura e le trasformazioni della materia. Lo studio parte dalla struttura dell’atomo e consente allo studente di sviluppare alcuni concetti fondamentali relativi alla formazione dei legami chimici e quindi dei composti ed alle loro caratteristiche e proprietà. La valutazione della materia nei diversi stati consentirà di correlare le trasformazioni con i principi della termodinamica e sarà evidenziato lo stretto legame esistente tra la struttura chimica e le proprietà elettriche conduttori, semiconduttori e isolanti. Nozioni molto importanti che sono alla base del funzionamento e l’utilizzo di dispositivi elettronici a semiconduttore come i diodi e i transistor.
Quindi con l’equilibrio chimico, cinetica ed elettrochimica si completa lo studio prendendo in considerazione i processi elettrochimici che sono alla base del funzionamento di tutti i dispositivi pile e/o accumulatori, devices presenti come sorgenti di energia nei diversi circuiti elettronici.
Il corso prevede altresì una piccola parte di verifica sperimentale degli argomenti teorici, con lo scopo di fornire agli studenti gli elementi di base necessari per una migliore comprensione dei principi teorici.
Conoscenza e comprensione: a seguito del superamento dell’esame, lo studente acquisisce le nozioni e i principi fondamentali che regolano il funzionamento dei semiconduttori, per le applicazioni nei circuiti elettronici.

Capacità di applicare conoscenze: a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di analizzare le caratteristiche dei materiali conduttori, semiconduttori, isolanti e dei sistemi elettrochimici.

Autonomia di giudizio: per il superamento dell'esame lo studente deve superare una parte di stechiometria e deve rispondere autonomamente a domande teoriche, a risposta libera ed è quindi portato a sviluppare autonomia di giudizio sulla completezza e la correttezza delle risposte fornite.

Abilità comunicative: è in grado di illustrare i principi teorici che sono alla base del fenomeno illustrato.

Capacità di apprendimento: a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di apprendere in autonomia le problematiche connesse con il fenomeno chimico fisico osservato.

Modalità di accertamento e valutazione:
Gli esami di accertamento e di valutazione consistono:
- in una prova scritta, N° 5 esercizi di stechiometria volta ad accertare la capacità di sviluppare semplici calcoli stechiometrici: voto massimo 30/30;
- in una prova orale, volta ad accertare la comprensione degli aspetti teorici delle problematiche chimico fisiche che regolano il comportamento dei materiali in genere e dei sistemi elettrochimici, voto massimo 30/30.

Il voto finale è la media aritmetica dei voti conseguiti nelle due prove.

VALUTAZIONE PROVA SCRITTA
- Sviluppo corretto di N°1 esercizio: E’ attribuita la valutazione di Insufficiente quando lo studente non possiede una conoscenza accettabile degli argomenti trattati durante il corso.
- Sviluppo corretto di N°2 esercizi: votazione di 18 – 19 conoscenze di stechiometria ad un livello di nozioni elementari di base con sufficiente capacità di applicare le conoscenze di base acquisite.
- Sviluppo corretto di N°3 esercizi: votazione di 20 – 24 conoscenze adeguate di stechiometria, più che sufficiente capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti.
- Sviluppo corretto di N°4 esercizi: votazione di 25 – 27 buone conoscenze di stechiometria, più che sufficiente capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti.
- Sviluppo corretto di N°5 esercizi: votazione di 28 – 30 ottima conoscenza degli argomenti di stechiometria, completa ed efficace capacità interpretativa, in grado di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

VALUTAZIONE PROVA ORALE

- Al fine del superamento dell’esame con votazione minima tra 18 e 19 è necessario che le conoscenze / competenze possedute dallo studente sui principali argomenti del corso siano almeno ad un livello di nozioni elementari di base, conoscenza di base del linguaggio tecnico, sufficiente capacità interpretativa, sufficiente capacità di applicare le conoscenze di base acquisite;
- E’ attribuito invece un voto compreso fra 20 e 23 quando lo studente possegga conoscenza adeguata degli argomenti ma limitata padronanza degli stessi, soddisfacente proprietà di linguaggio, corretta capacità interpretativa, più che sufficiente capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
- E’ attribuito un voto compreso fra 24 e 27 quando lo studente dimostri buona conoscenza degli argomenti con un buon grado di padronanza, buona proprietà di linguaggio, corretta e sicura capacità interpretativa, buona capacità di applicare in modo corretto la maggior parte delle conoscenze per risolvere i problemi proposti;
- E’ attribuito un voto compreso fra 28 e 30 quando lo studente dimostri conoscenza completa e approfondita degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio, completa ed efficace capacità interpretativa, in grado di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
- E’ attribuita la valutazione di 30 e lode quando lo studente possiede conoscenza completa, approfondita e critica degli argomenti, eccellente proprietà di linguaggio, completa ed originale capacità interpretativa, piena capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
- E’ attribuita la valutazione di Insufficiente quando lo studente non possiede una conoscenza accettabile degli argomenti trattati durante il corso.

Programma

Origine della teoria atomica. Esperienza di Rutherford. Massa atomica. Mole e peso atomico. L'elettrone. La teoria quantistica. La meccanica ondulatoria. I numeri quantici.
Formule di Lewis. Potenziale di ionizzazione. Affinità elettronica. Elettronegatività. I legami chimici: covalente, ionico. La risonanza. Gli orbitali delocalizzati. Gli orbitali ibridi. Le forze intermolecolari. Legame idrogeno. Il legame metallico.
Valenza. Numero d'ossidazione. Nomenclatura dei composti chimici. Reazioni chimiche. Reazioni redox. Relazioni ponderali nelle reazioni chimiche. Peso equivalente.
Stato gassoso. Equazione generale dei gas ideali. I gas reali. Temperatura critica. Diagramma di Andrews. Lo Stato liquido. Lo Stato solido. I cambiamenti di stato. I sistemi eterogenei ad un componente. La regola delle fasi. Il diagramma di stato dell'acqua.
La concentrazione delle soluzioni. La legge di Raoult. Le proprietà colligative. Le soluzioni elettrolitiche. La conducibilità elettrolitica.
Il primo principio della termodinamica. L’energia interna e l’entalpia. La termochimica. Il secondo principio della termodinamica. L’entropia. L’energia libera. L’equazione di Clausius-Clayperon. La spontaneità delle reazioni chimiche.
La legge dell'equilibrio chimico. L’effetto della concentrazione, temperatura e pressione sull'equilibrio. Equazione di Van't Hoff. Equilibri in fase gas. Equilibri eterogenei. Equilibri in soluzione. Prodotto ionico dell'acqua. Acidi e basi. pH. Calcolo del pH. Soluzioni tampone. Indicatori. Idrolisi. Prodotto di solubilità. Cenni sulla velocità di reazione e le variabili che la influenzano.
Pile. Elettrodi. Elettrodi di riferimento. Equazione di Nernst. Misura della f.e.m. di una pila. L’elettrolisi. Le leggi di Faraday. Gli accumulatori.

Testi docente

Testi consigliati
1. P. Finocchiaro, R. Pietropaolo "LEZIONI DI CHIMICA" Editions Spiegel.
2. M. Schiavello, L.Palmisano "Fundamentals of Chemistry" EdiSES
3. J.E. Brady, J.R. Holum "Fundamentals of Chemistry" Publisher Zanichelli, 1985.
4. Peter Atkins, Loretta Jones "Principles of Chemistry" Publisher Zanichelli, 2012.
5. A.M. Manotti Lanfredi, A. Tiripicchio "Fundamentals of Chemistry" Publisher Ambrosiana, 2006.
6. M. Pasquali, A. Latini “Silvestroni Fundamentals of Chemistry" Publisher Ambrosiana , 2020.
7. Raymond Chang "Fundamentals of General Chemistry" Publisher McGraw-Hill.
8. H.Hart, Organic Chemistry (Publisher Zanichelli)
9. A. Clerici, S: Morocchi "PRACTICE OF CHEMISTRY" Spiegel Edition.
10. P. Michelin Lauserot, G. A. Screener "STOICHIOMETRY" Publisher Piccin, 1987.
11. M. Giomini, E. Balestrieri, M. Giustini "FUNDAMENTALS OF STOICHIOMETRY" EdiSES

Erogazione tradizionale

Sì

Erogazione a distanza

Frequenza obbligatoria

Valutazione prova scritta

Sì

Valutazione prova orale

Sì

Valutazione test attitudinale

Valutazione progetto

Valutazione tirocinio

Valutazione in itinere