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Anno:peri od o 3:2 Lezioni.esercitaz ioni, laborator i:3+2+2(ore settiman ali ) Docente:AngelicaFrisaMorandini
Il corso ha lo scopo di impartire le principali nozioni sulle proprietà tecniche delle materie prime minerali interessanti la tecno log ia moderna, con particolare attenzione alla lo ro valutazionequantitativa con metodi unificati di prova.
REQUISITI
Sono richiestele nozion i forn ite dai Corsi di:
Chimica,FisicaI.Tecnologia deimateriali, Chimica Applicata,LitologiaeGeologia.
PROGRAMMA
Introduzionealcorso[l ora]:
Importanza ed evoluzionedcIIa normativa tecnica.
Determinazionedelleproprieta 'fisichedi mineralierocce [3ore]: La massavolumica
La porosità
Il comportamentoall'acqua
Il coefficiente di dilatazionelineare termica
Determina zionedellecaratter istiche meccaniche[8 ore]: La resistenza a compressione
La resistenza atrazione indiretta mediante flessione Il moduloelastic o
La resistenza all'urto
La durezza alla scalfittura e all'i mpronta: misure qua litative e qua ntitative, macro e rmcro durezza
La resist enzaall'usura
Valutazionedelladurevolezzadellerocce[6 ore]:
Fattori attivi epass ivi Meccanismifisic ididegrado Meccani smi chimic i di degrad o Le provediinvecchia me nto acccierato La lavorabilitàdellerocce[I ora]:
Saggi tecnologici per lavalutaz ione della perforabilità,macinabilitàe segabilità Lalavorazione dellerocceornamentali[5 ore]:
La segagionealtelaio
Gliutens ilidiamantati e le macchinea disco Lalucidatura elelucidatrici
Determinazionedi proprietàdiinsiemidi grani[12 ore]:
L'esamegranulometricoe rappresentazioni grafiche dei risultati Determinazione di coefficientidiforma
Determinazione di requisiti tecnici di aggregatie di pietrischi per massicciata
ESERCITAZIO IDILABORATORIO [I6 0re]:
I. Saggi per la determinazionedella massa volurnicaedell'assorbimento d'acqua [2 ore]
2. Saggiodi compressione[2 ore]
3. Saggio di flessionestaticaedinamica [2 ore]
4. Esecuzionedi misuredimicrodurezzaKnoop[4 ore]
5. Saggio diusura per attrito radente[2 ore]
6. Esamegranulometrico per stacciaturae rappresentazione dei risultati [2ore]
7. Determin azione di coefficienti di forma di aggregati per calcestruzzo e pietrischi per massicciata[2 ore]
PROGRAMMA DELLE ESERCITAZIO IFUORISEDE [8 ore]:
I. Visita aduna cava di rocce ornamentali [4ore]
2. Visita ad un impianto di lavorazionedirocce ornamentali[4 ore]
BIBLIOGRA FIA
Appuntie schemidistribuiti daldocente.
Testi ausiliari:
E. M. Winkler, Stone:properties, durability in man's environment,Springe r Verlag, Wien , 2aediz.,1975
ESAME
Per essere ammesso a sostenere l'esame lo studente deve presentare relazioni scritte delle esercitazioni di laboratorio, la cui valutazioneinfluisce nell a determinazione del voto.L'esame consisteindue domand e relative a:
l. caratterizzazio neelavorazionedirocce orna mentali 2. caratterizzazio ne di aggrega tie dipietrisch i
R062 O Chimica
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Anno:periodo I:l Lezioni,eserci tazio ni, laborator i:6+4(ore settimanali) Docente: PieroRolando(collab.: R.Delorenzo)
Ilcorso si propon edi fornire le basi necessarie per la comprensio ne e l'interpretazione dei fenomeni chimici e di dare una breve rassegnadelle proprietàdegli elementi comuni e dei loro principali composti. Esso siarticola di conseguen zaintre parti:una di chimica general e.una di chimica inorganica ed unadi chimica organica.
REQUISITI
Per seguire ilcorso sonosufficienti lenozionidi base relative alle leggifondamentali della chimica, alla simbologiaed allanomenclatura.
PROGRAMMA
Struttura dellamateria. [5ore]
Stati di aggregazione della materia. Sistemi omoge nei ed eteroge nei. Fasi. Leggi fon-dament alidella chimica. PrincipiodiAvogadro. Ipotesiatomic a. Determinazione deipesi atomici:metodo di Cannizzaro, regola di Dulong e Petit. Determinazione della formul a e calcolo della composizio ne dei composti. Compos izione di sistemiomo genei.
Lo statogassoso. [8 ore]
Proprietà eleggi dei gasper fetti. Equazio ne di stato di van der Waals. Determinazionedei pesi molecolari delle sostanze gassose. Dissociazione termica. Teoria cinetica dei gas. Distribuzione delle energie e delle velocità (curve di Maxwell-Boltzma nn). Legge di Graham. Capacità term ica e calore specifico dei gas a pressione e a volume costante.
Rapporto tra calori specifici a pressione ed a volume costante. Determi nazione del peso atomicodei gas nobili.
Termodinamicachimica. [3 ore]
Energiainternaed entalpia;lorovariazione nellereazionichimiche:calcolorelativo e legge di Hess. Variazione dell'entalpia direazione conlatemperaturae lo stato fisicodelle sostanze.
Entropiaed energia libera diGibbs.
La strutturadell'atomo edillegam echimico. [20 ore]
Il modello atomicodi Bohre sua applicazione all'atomo di idrogeno. Transizioni tra livelli energe tici. Inadeguatezza del modello di Bohr. Numeri quantici. Modello ondulatorio dell'elettrone:principidi De Broglie e di indeterminazione. Distribuzionedeglielettroninegli orbita li atomici: princip io di esclusione di Pauli. Sistema periodico degli elementi e configurazioni elettronic he. RaggiX:produzione e caratteristiche;spettri di emissione dei raggiX;leggediMoseley. Radioattivitànaturale. Periododisemitras forrnazio ne, leggedello spostamento di gruppo. Fenomeni di fissione edi fusio ne. Il legame ion ico. Il legame covalente. Illegamecovalente omeopo lare edeteropolare. Formaz ione dilegamisigmae pi-greco. Energ ia di legame. Ibridazionedi orbita liato mici:sp, sp2, sp3, .\p3d2:esempidi molecole. Il legame dativo. La regola pratica dell'ottetto,formul e di Lewis. Strutture di risonanzain molecole eioni. Elettronegativ ità degli elementi. Gradodiossidazio ne;reazion i diossido-riduzioneeloro bilancia mento. Legame idroge no. Forze divanderWaals.
Cinetica chimica eequilibrichimici. [IO ore]
Velocità diunareazione chimica. Ifattoricheinfluenzano la velocità:fattore sterico, energia di attivazione, concentrazione dei reagenti, temperatura. I catalizzatori. Concetto di equilibriochimico. Equilibriomoge nei edeterogene i. Legge dell'azionedimassa. Relazione traKceKp. Applicazione dellalegge dell'azionedi massa agliequilibrieterogenei. Influenza della temperatura sulla costante di equilibrio. Principio dell'equil ibrio mobile. Legge di Henry. Regoladellefasi esua applicazio neegliequilibri eterogeneiedaidiagrammi distato.
Diagrammidistatodell'acqua edellozolfo. Cennisui diagrammidistato adue componenti. Lostatoliquidoelesoluzioni. [14 ore]
Tensione divapore:equazione diClausius-Clapeyron. Soluzioni diluite. Legge di Raoult.
Crioscopia edebullioscopia. Pressione osmoticaememb ranesemipermeabili. Glielettroliti deboli,fortiele loro soluzioni acquose. Acidi e bas ideboli:costanteegrado di ioni zzazione;
formula di Ostwald. Prodotto di solubilità. Prodotto ion ico dell'acqu a e pH. Indicatori.
Idrolisi. Conducibilità elettricadelle soluzioni dielettroliti. Legge di Kohlrausch. Elettrolisi e leggidi Faraday. Doppi o strato elettrico e potenziale dielettrodo. Equazione di Nerst.
Serie elettrochimica. Pile ed accumulatori. Misura potenziometr ica delpH. Elettrolisie scarica preferenziale in funzione del potenzi aledi elettrodo. Sovratensioni di elettrodo ed inversione della scarica. Tensione di decomp osizione. Elettro lisidell'acqua e disoluzioni concentrate di NaCI. Raffinazione elettroliticadel rame. Accoppiamentodi semireaz ioni e costituzione diun sistemaredox.
Lo statosolido. [3 ore]
Tipi di solidi. I solidi metallici e la loro formazione; cenni sulla teoria delle bande:
conduttori,semiconduttori,isolanti. Reticoli cristallin i. I solidi cristallini e la diffrazione dei raggiX;l'esperienza di von Laue e laleggedi Bragg. Soluzioni solide. Difettinei solidi cristallini.
Chimica inorganica. [9 ore]
Schemigenerali direattivitàdi metalli conacqua,acidi ossidantienonossidanti;passivazione di allumin ioe cromo . Schemi generali direattività di non metall i emetalli anfotericon le basi. Idrogeno:proprietà chimiche, preparazione industrialee dilaboratorio. Preparazione industriale di Na eNaOH. Metallurgia dello zinco. Preparazio ne industriale dell'all umin a Bayer e metallur gia dell'allumini o. Reazioni di combu stione. Preparazioni industriali dell'ammon iaca, della soda Solvay, dell'acido nitrico, dell'acqua ossigenata e dell'acido solforico. Il dicromato ed ilpermanganato di potassio comeagentiossidanti.
Chimica organica. [6 ore]
Isomeria di funzione, di struttura e geometrica. Caratteri stiche funzionali e reattività di:
alcani,alcheni, alchini, idrocarburiaromatici, alogenoderivati, alcoli, eteri, aldeidi, chetoni, acidi carbossilici,esteri,anidrid i degli acidi,ammone alifaticheedaromatich e, ammidi,nitrili.
Polimeri emeccanismidipolimerizzazione:poliaddi zione epolicond ensazione.
ESERCITAZION I
Esercitazioni "numeriche" condotte in aula da un ricercat ore [2 ore settim anal i] e da un coadiutore [2 oresettimanali]su:
Nomenclatura chimica [4ore]. Leggideigas [4 ore]. Calcoli stechiometrici [8ore].
Termochimica [4ore]. Bilanci ament odellereazioni [4ore]. Equilibrichimici [8ore].
Calcolisullesoluzioni: crioscopia ,ebullioscopia,pressioneosmotica [8ore];pH, conduttanze [8 ore];elettroc himica [4ore].
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BIBLIOGRAFIA
Brisi,Cirilli,Chimica generale einorganica,Levrotto eBella,Torino.
Fine,Beali,Chimica perScienze edIngegneria,EdiSES,Napoli.
Silvestroni,Fondamentidi chimica,Masson,Milano.
Corradini,Chimicagenerale,CasaEd.Ambrosia na,Milano.
Brisi,Esercizi dichimica,Levrotto eBella, Torino.
Montorsi,Appu nti dichimica organica,CELIO,Torino.
ESAME
L'esame siarticolain dueprove,scrittae orale.
L'esameèvalido conil superamento di entrambeleprove. L'insufficienza conseguitanella primaprovacom portaautomaticamenteilfallimento dell'esameelaconseguente registrazione della bocciatur a. La suffic ienza conseguita nella prima prova non assicura una votazio ne
.minima nétantomenoilsuperamentodell'esame.
Laprova scrittaavrà laduratadi dueoreeconsisteràin30quesiti,alcuni dinaturateoricaed altri(acuisaràriconosciutounpunteggiomaggiorato)cherichiederanno l'impostazionediun calcolo. Durante l'esecuzione dellaprova scritta glistudentipotranno avere unicamenteuna calcolatrice tascabile equanto necessario per scrivere. Il punteggio massimo raggiungibile allo scritto è3D/3D. Tutticoloro che hannoconseguito una votazio ne minima di 18/30si presenterannoalla provaorale,chesiarticolerà su tuttoil programm adelcorso,esercitazion i comprese.