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source: Ingegneria Unicas 2015年9月22日
Illustrazione del corso e dei suoi contenuti. La materia e le sue trasformazioni fisiche e chimiche. Leggi fondamentali della chimica (conservazione delle masse, proporzioni definite, proporzioni multiple). Teoria atomica di Dalton. Conservazione dell'energia.
Chimica applicata
Programma:
Struttura atomica della materia. Leggi della conservazione delle masse, delle proporzioni definite e delle proporzioni multiple. Atomi, molecole, massa atomica e molecolare, formule chimiche. Cenni di struttura dell’atomo, protoni elettroni e neutroni. Tavola periodica degli elementi. Legame chimico, legame ionico, covalente, metallico. Legami secondari, ad idrogeno, interazioni dipolo-dipolo, forze di van der Waals. Numero d’ossidazione. Composti chimici: definizioni e nomenclatura. Reazioni chimiche: definizione, tipologie ed implicazioni energiche. Coefficienti stechiometrici e bilanciamento di una reazione. Calcoli stechiometrici. Forze intermolecolari e stati di aggregazione della materia, relazione tra struttura e proprietà fisiche. Stato gassoso, Leggi di Boyle, Charles, Gay Lussac, T assoluta, principio di Avogadro, equazione di stato dei gas perfetti. Cenni di teoria cinetica dei gas e dei gas reali. Stato solido, proprietà generali. Solidi covalenti, molecolari, metallici, ionici. Polimorfismo ed allotropia. Solidi amorfi, vetri inorganici ed organici. Transizioni di fase. Stato liquido, tensione di vapore e sua dipendenza da T, equilibri di fase, proprietà delle soluzioni, legge di Raoult, proprietà colligative delle soluzioni. Cinetica chimica, velocità di reazione e sua dipendenza dalla concentrazione dei reagenti e dalla temperatura, meccanismi di reazione, processi elementari, energia di attivazione, catalizzatori. Equilibrio chimico e sua dipendenza da T, P, V e concentrazione. Costante d’equilibrio, spostamento dell’equilibrio. Equilibri in soluzione acquosa, acidi e basi. Equilibri eterogenei e prodotto di solubilità (Kps). Effetto di uno ione a comune e del pH sulla solubilità. Reazioni redox, cenni di elettrochimica, pile ed elettrolisi, potenziali di riduzione.
Combustibili industriali. Caratteristiche della reazione di combustione e elementi di termochimica. Parametri tecnologici dei combustibili: temperatura di ignizione e limiti di infiammabilità, temperatura di infiammabilità, potere calorifico superiore ed inferiore, temperatura teorica di combustione, potenziale termico. Carburanti. Combustibili solidi, carboni fossili, distillazione dei litantrace, carbone coke. Combustibili gassosi, gas naturale e sua purificazione, gassificazione dei combustibili solidi, gas d’aria, gas d’acqua, gas misto. Combustibili liquidi, petrolio e sua distillazione, derivati petroliferi (benzine, kerosene, gasolio, olio combustibile) e loro purificazione, reazioni di cracking, numero di ottano, reazioni di reforming, numero di cetano.
La molecola dell’acqua. Proprietà generali dell’acqua. Acque naturali, generalità e classificazione, (meteoriche, superficiali, sotterranee, di bacino chiuso). Equilibri carbonatici delle acque, durezza e alcalinità, durezza temporanea e permanente, gradi francesi, acque aggressive e acque incrostanti. Trattamenti delle acque, sedimentazione e coagulazione, filtrazione, degasaggio, dolcificazione, demineralizzazione, scambio ionico, resine scambiatrici, dolcificazione delle acque per scambio ionico, dissalazione delle acque, dissalazione per termocompressione, evaporatori a multiplo effetto, flash evaporation, impianto multiflash, elettrodialisi, osmosi inversa. Acque potabili. Acque di scarico, COD e BOD, accenni ai trattamenti ad esse deputati.
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