Presentazione

Organizzazione della Didattica

DM270
BIOLOGIA


15

Corsi comuni

 

Frontali Esercizi Laboratorio Studio Individuale
ORE: 96 48 0 0

Periodo

AnnoPeriodo
I anno1 semestre

Frequenza

Obbligatoria

Erogazione

Lingua

Calendario Attività Didattiche

InizioFine
02/10/201719/01/2018

Tipologia

TipologiaAmbitoSSDCFU
baseDiscipline chimicheCHIM/037
baseDiscipline chimicheCHIM/024
baseDiscipline chimicheCHIM/064


Responsabile Insegnamento

ResponsabileSSDStruttura
Prof.ssa TUBARO CRISTINACHIM/03Dipartimento di Scienze Chimiche

Altri Docenti

DocenteCoperturaSSDStruttura
Prof. CAMPESTRINI SANDROIstituzionaleCHIM/06Dipartimento di Scienze Chimiche
Prof. TOFFOLETTI ANTONIOIstituzionaleCHIM/02Dipartimento di Scienze Chimiche

Attività di Supporto alla Didattica

Non previste.

Bollettino

Sono richieste semplici conoscenze di matematica apprese durante la scuola superiore.

Il corso riguarda la composizione della materia, le trasformazioni che essa subisce e le interazioni tra materia e l’energia ad esse legate, assicurando le basi per l’applicazione dei principi generali della Chimica alle macromolecole e ai processi di carattere biologico. In particolare, il corso fornisce le nozioni fondamentali per la comprensione delle proprietà degli elementi chimici, dei loro composti e delle loro trasformazioni, gli aspetti generali della chimica dei composti organici (nomenclatura, struttura e reattività), della termodinamica, della cinetica chimica con elementi di spettroscopia molecolare.

Le lezioni frontali saranno tenute dai docenti del corso con l'ausilio di sussidi informatici (diapositive). Per gli esercizi da svolgere in aula è previsto l'uso della lavagna. Le lezioni teoriche dovranno essere integrate da uno studio personale costante e gli esercizi di stechiometria svolti in aula saranno solo degli esempi da cui partire per approfondire la preparazione personale.

CHIM. GENERALE Stati di aggregazione della materia. Costituenti dell'atomo, ioni, numero atomico, masse atomiche, unità di massa atomica, isotopi (cenni sulla radiattività), mole, numero di Avogadro, masse molecolari, composizione percentuale di un composto, formula empirica e formula molecolare. Struttura atomica: modelli atomici di Thomson e di Rutherford, radiazioni elettromagnetiche, spettro elettromagnetico, spettri atomici di emissione, spettro di emissione dell'idrogeno, principio di indeterminazione di Heisenberg, equazione d'onda di Schrödinger, numeri quantici, orbitali atomici, distribuzione dei livelli energetici nell'atomo di idrogeno e negli atomi polielettronici. Classificazione periodica degli elementi. Nomenclatura dei composti inorganici. Le reazioni chimiche: calcolo dei coefficienti stechiometrici, correlazioni ponderali fra reagenti e prodotti, reazioni di ossido riduzione e loro bilanciamento. Legame chimico: legame ionico, legame covalente, orbitali molecolari ("valence bond"), orbitali atomici ibridi, risonanza, formule di Lewis, regola dell'ottetto, espansione dell'ottetto. Struttura geometrica delle molecole, polarità delle molecole. Teoria dell'orbitale molecolare. Legame dativo: composti di coordinazione. Legame metallico. Legami secondari. Proprietà e leggi dei gas ideali, gas reali, equazione di Van der Waals. Proprietà dei solidi, classificazione in base al legame chimico. Proprietà dei liquidi; diagrammi di stato dell'acqua e dell'anidride carbonica. Soluzioni: concentrazioni, proprietà colligative delle soluzioni ideali, grado di dissociazione. Equilibrio chimico (legge dell'azione di massa, principio di Le Chatelier). Equilibri acido/base. Prodotto ionico dell'acqua, forza degli acidi e basi, dissociazione e pH, idrolisi dei sali, soluzioni tampone. Equilibri di solubilità: solubilità, prodotto di solubilità. Elettrochimica. Celle elettrochimiche, potenziali di riduzione e legge di Nernst. CHIM. FISICA Grandezze di stato termodinamiche ed equazioni di stato. Primo, secondo e terzo principio della termodinamica. Energia libera di Gibbs. Termochimica e grandezze standard. Equilibri di fase: condizione di stabilità, diagrammi di stato ed equazione di Clausius-Clapeyron. Descrizione termodinamica delle miscele e dell’equilibrio chimico: energia libera di reazione e legge di van’t Hoff. Forza ionica e modello di Debye-Huckel. Velocità di reazione; legge cinetica; leggi cinetiche del primo e secondo ordine. Meccanismi di reazione: reazioni chimiche elementari ipotesi dello stato stazionario. Dipendenza della costanti di velocità dalla temperatura. Catalizzatori ed inibitori; catalisi enzimatica. Elementi di spettroscopia molecolare: spettro della radiazione elettromagnetica, legge di Lambert-Beer. Transizioni vibrazionali e spettroscopia infrarossa. Transizioni elettroniche e spettroscopia UV-visibile, fluorescenza e fosforescenza. CHIM. ORGANICA Idrocarburi saturi: nomenclatura; isomeria strutturale e stereoisomeria. Cicloalcani: isomeria cis-trans, conformazioni. Cenni sulla reattività degli alcani. Idrocarburi insaturi: nomenclatura; struttura e reattività di alcheni ed alchini. Alogenuri alchilici: reazioni di sostituzione nucleofila ed eliminazione. Stereochimica: relazioni di isomeria, stereoisomeri, chiralità, configurazione assoluta. Composti aromatici: aromaticità; nomenclatura; reazioni di sostituzione elettrofila; Alcoli, fenoli ed eteri: proprietà e reattività. Composti carbonilici: struttura e proprietà del gruppo carbonilico; nomenclatura; reattività di aldeidi e chetoni; Acidi carbossilici e derivati: nomenclatura; reattività. Ammine alifatiche ed aromatiche: nomenclatura, struttura e proprietà; principali reazioni

L’esame scritto, con domande a risposta multipla di tipo teorico e svolgimento di esercizi, è diviso in tre prove, ciascuna relativa al programma delle tre parti in cui è diviso il corso (chimica generale, chimica fisica, chimica organica).

La valutazione della preparazione dello studente si baserà sulla sua comprensione degli argomenti svolti, sulle metodologie proposte e sulla capacità di applicarli in modo autonomo negli esercizi di stechiometria.

CONTENUTO NON PRESENTE

CHIMICA GENERALE: E’ necessario un testo di Chimica Generale a livello universitario (ad esempio: Petrucci, Harwood, Herring, CHIMICA GENERALE, principi e moderne applicazioni. Casa editrice: Piccin.) e un testo di stechiometria per la parte di esercizi. CHIMICA FISICA: P. Atkins e J. De Paula, Elementi di Chimica Fisica; Zanichelli, 2007 CHIMICA ORGANICA: a scelta dello studente: McMurry- Fondamenti di chimica organica; Zanichelli o Brown- Introduzione alla chimica organica; Edises Saranno messe a disposizione le diapositive delle lezioni.