Università telematica internazionale UNINETTUNO

Ingegneria civile e ambientale (Anno Accademico 2018/2019) - Strutture e infrastrutture

Chimica e scienza dei materiali

CFU: 9
Lingua: Italiano
Descrizione dell'insegnamento
Il corso di Chimica e Scienza dei Materiali s’inserisce nell’ambito dell’Ingegneria come un esame fondamentale per la comprensione della struttura della materia a livello microscopico per poter quindi prevederne i suoi comportamenti a livello macroscopico. Il corso si propone pertanto di fornire allo studente le basi necessarie per la comprensione e l’interpretazione di fenomeni chimici, della struttura, delle proprietà e delle trasformazioni della materia e del comportamento dei sistemi elettrochimici.
Prerequisiti
Per seguire con profitto il corso occorre conoscere le nozioni di base relative alle leggi generali della chimica, alla simbologia ed alla nomenclatura elementare, alla massa atomica e molecolare, al concetto di mole, al bilanciamento delle reazioni chimiche più semplici, ai numeri di ossidazione degli elementi. Si consiglia di aver sostenuto, o almeno seguito, i corsi di Analisi Matematica e Fisica.
Scopi
Al termine del corso lo studente avrà acquisito nozioni sulla costituzione della materia a livello microscopico e sull’origine molecolare di fenomeni fisici come passaggi di stato, conduzione elettrica e sulla natura di materiali polimerici.
Contenuti
Classificazione degli elementi e Struttura della materia. Numeri quantici, orbitali atomici e Molecolari. Configurazioni elettroniche degli elementi. Periodicità nelle proprietà chimiche e fisiche degli elementi. Legame chimico: ionico, covalente, dativo, metallico. Elettronegatività e polarità di legame. Forze intermolecolari. Stati della materia: stato solido, liquido e gassoso. Struttura e proprietà dei solidi cristallini, celle elementari, la diffrazione dei raggi-X. Soluzioni solide interstiziali e sostituzionali. Sistemi reversibili ed equilibrio. Equilibri chimici omogenei ed eterogenei. Elementi di cinetica chimica e catalisi. Sistemi polifasici e diagrammi di stato. Elettrochimica e sistemi di generazione dell’energia. Dissociazione elettrolitica. Conducibilità di soluzioni elettrolitiche. Prodotto ionico dell’acqua. Definizione di pH. Elettrolisi e leggi di Faraday. Celle elettrochimiche e pile voltaiche. Potenziali normali di ossido-riduzione. Forza elettromotrice di una pila. Elementi di corrosione e degrado dei materiali. Elementi di Chimica Organica, idrocarburi saturi, insaturi e aromatici. Principali gruppi funzionali della chimica organica. Reazioni di polimerizzazione per addizione e per condensazione. Proprietà chimiche e fisiche dei materiali polimerici. Interazione tra materia e ambiente. Acque per uso industriale: caratteristiche chimico-fisiche e purificazione. Diagrammi di fase binari. Materiali ceramici, refrattari e vetro. Cemento.
Testi
L. Calligaro, A. Mantovani, Fondamenti di chimica per Ingegneria, Libreria Editrice Cortina, Padova W. F. Smith, J. Hashemi Scienza e tecnologia dei materiali 3/ed, Ed. MacGraw - Huill, 2008
Esercitazioni
Per ogni videolezione saranno proposte domande sia a risposta multipla che aperta. Gli esercizi associati a ciascuna videolezione saranno valutati tenendo conto dell’esattezza delle risposte date e, per quanto riguarda le domande aperta, della completezza con cui l’argomento proposto è trattato.
Docente d'Area
Pietro Calandra
Docenti video
Prof. Emma Angelini - Politecnico di Torino (Torino - Italy)
Prof. Giorgio Pradelli - Università di Firenze (Firenze - Italy)
Elenco delle lezioni
Emma Angelini
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Giorgio Pradelli
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    •  Lezione n. 38: Vetro 
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