Il Corso si propone di: - fornire le conoscenze generali delle leggi della materia e dei legami chimici. In particolare, verranno fornite conoscenze su: legame chimico e struttura molecolare, relazioni ponderali tra reagenti e prodotti, stati della materia, equilibrio chimico, equilibri ionici in soluzione acquosa, cenni di termodinamica, meccanismi di reazione e catalisi, elementi di chimica inorganica; -fornire le conoscenze di base della chimica organica. Verrà fornito un corretto uso del vocabolario della chimica organica, l’abilità nel disegnare in maniera corretta le molecole organiche, le conoscenze elementari della stereochimica e la conoscenza delle principali trasformazioni organiche con relativi meccanismi di reazione; - fornire le conoscenze relative alle problematiche dell’inquinamento marino da idrocarburi e da materie plastiche; - far acquisire il metodo scientifico di indagine applicato a risolvere problemi a tematiche nuove, relative alle leggi della materia e del legame chimico ed alla chimica organica applicate all’ambiente marino; - stimolare l’autonomia di giudizio e le capacità critiche attraverso esercitazioni inerenti specifici argomenti del corso; - fornire la capacità di esporre i concetti della chimica generale e inorganica e della chimica organica applicate all’ambiente marino in un linguaggio tecnico appropriato con l’uso di termini anche in lingua inglese, per facilitare la comunicazione con interlocutori specialisti e non specialisti; - fornire capacità di apprendimento necessarie per rendere lo studente in grado di affrontare con adeguata autonomia, ulteriori tematiche avanzate nel settore navale e gli aspetti relativi all’inquinamento marino da idrocarburi e da materie plastiche.
Prerequisiti
Conoscenze di base di Matematica e Fisica.
Testi
Palmisano - M. Schiavello Elementi di chimica Edises. Paula YurkanisBruice,
Contenuti
Modulo di Chimica Generale ed Inorganica: - COMPOSTI CHIMICI: Numero atomico e di massa. Isotopi. Composti ionici e molecolari. Nomenclatura. Massa molecolare e massa formula. Mole. - STRUTTURA ELETTRONICA DEGLI ATOMI: La natura ondulatoria dell’elettrone. Modello quantomeccanico dell’atomo. Numeri quantici. Orbitali atomici. - TAVOLA PERIODICA: Configurazione elettronica. Proprietà periodiche degli elementi. - LEGAME CHIMICO: Legami covalente e ionico. Formule di Lewis. Elettronegatività. Risonanza. Ibridizzazione. La teoria VSEPR. Teoria dell’orbitale molecolare. Legame metallico. Interazioni deboli. - REAZIONI CHIMICHE: Calcoli stechiometrici. Bilanciamento delle reazioni. Reazioni chimiche in soluzione acquosa, reazioni di precipitazione, acido-base, di ossido-riduzione. Reazioni redox nelle acque naturali. - I GAS: Leggi dei gas. Equazione di Stato. Teoria cinetica-molecolare dei gas. La solubilità dei gas nell’ambiente marino. - LIQUIDI E SOLIDI: Tensione superficiale, viscosità, pressione di vapore. Solidi covalenti e solidi ionici. Forze intermolecolari e intramolecolari. Diagramma di stato e il ciclo dell’acqua. - TERMODINAMICA: Calore e lavoro. Le tre leggi della termodinamica. Calore di reazione ed entalpia. Entropia. Energia libera. - CINETICA: Velocità di reazione. Ordine di una reazione. Meccanismo di reazione. Energia di attivazione. L’equazione di Arrhenius. I catalizzatori. - LE SOLUZIONI: Concentrazioni delle soluzioni. Le proprietà colligative. Legge di Raoult. Legge di Henry. - EQUILIBRIO CHIMICO: La costante di equilibrio Kc e Kp. Equilibri eterogenei. Principio di Le Châtelier. Quoziente di reazione. Variazione di energia libera ed equilibrio. - ACIDI E BASI: Teorie acido-base. Autoionizzazione dell’acqua, pH e pOH. Acidi e basi deboli. Il pH nelle soluzioni saline dell’acqua di mare. Soluzioni tampone. Indicatori. Titolazioni acido-base. - EQUILIBRI DI SOLUBILITÀ: Solubilità e prodotto di solubilità. kps. Effetto dello ione comune. Solubilità dei sali e acidità. Solubilità nelle acque naturali. Chimica delle acque naturali. Concentrazione ionica nelle acque. Inquinamento e purificazione delle acque.