Codice insegnamento

4S010785

Docenti

Eros Radicchi, Denise Lovison

Coordinatore

Eros Radicchi

Crediti

9

Lingua di erogazione

Italiano

Settore Scientifico Disciplinare (SSD)

CHIM/03 - CHIMICA GENERALE E INORGANICA

Periodo

1° Semestre dal 1-ott-2023 al 31-gen-2024.

Corsi Singoli

Non Autorizzato

Orario Lezioni Moodle Seminari 0

Obiettivi di apprendimento

Al termine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di risolvere problemi di varia complessità riguardanti la Chimica Generale. Il corso si propone anche di fornire allo studente un livello di cultura adeguato ad affrontare proficuamente successivi insegnamenti quali Chimica Organica (2° anno), Analisi dei farmaci I (2° anno) e Biochimica generale (2° anno)
Lo studente saprà comprendere le proprietà base della materia dal punto di vista elettronico, strutturale e di reattività chimica.
Dovrà essere in grado di applicare tali conoscenze in chiave molecolare nello studio di nuovi farmaci o prodotti della salute in un definito sistema biologico.

Prerequisiti e nozioni di base

Conoscenze matematiche di base

Programma

CONCETTI DI BASE
• Stati di aggregazione della materia.
• Sostanze elementari e composti.
• Miscugli omogenei ed eterogenei
• Numero atomico, numero di massa, isotopi, massa atomica.
• Molecole: formule, massa molecolare.
• Ioni.
• Mole, costante di Avogadro, massa molare.
• Reazioni chimiche: classificazione, formalismi e bilanciamento.
L’ATOMO
• Radiazioni elettromagnetiche e particelle subatomiche.
• Teorie atomiche: teoria di Bohr e teoria quanto-meccanica, numeri quantici, orbitali atomici, spin elettronico e nucleare, diamagnetismo, paramagnetismo e ferromagnetismo.
• Struttura degli atomi polielettronici, configurazione elettronica e configurazione elettronica del guscio esterno (principio di Aufbau).
• Tavola degli elementi e proprietà periodiche: dimensione degli atomi, energia di ionizzazione e affinità elettronica.
IL LEGAME CHIMICO
• Legame ionico.
• Legame covalente, simbologia e strutture di Lewis, regola dell’ottetto, formule di risonanza, i radicali.
• Legame covalente dativo (o di coordinazione); acidi e basi di Lewis.
• Elettronegatività, polarità dei legami.
• Geometria e polarità delle molecole.
• Teoria del legame di valenza, teoria dell’ibridazione e teoria degli orbitali molecolari.
• Legame metallico, teoria delle bande, conduttori e semiconduttori.
• Composti di coordinazione, nomenclatura, legame coordinativo, struttura elettronica, geometria e isomerie.
I COMPOSTI INORGANICI
• Numero di ossidazione.
• Sistematica dei composti inorganici e nomenclatura: idracidi, ossoacidi, ossidi, idruri, acidi, basi, idrossidi, sali.
INTERAZIONI INTERMOLECOLARI
• Interazione dipolo-dipolo e il legame a idrogeno.
• Forze di van der Waals.
GLI STATI DI AGGREGAZIONE DELLA MATERIA
• Stato solido: solidi amorfi e cristallini. Cenni sulle proprietà dei solidi ionici, covalenti, covalenti macromolecolari, metallici.
• Stato liquido: pressione vapore, tensione superficiale, viscosità.
• Stato gassoso: legge dei gas ideali, miscele di gas e pressioni parziali, gas reali ed equazione di van der Waals.
• Transizioni di fase e diagrammi di stato.
LE SOLUZIONI
• Definizione di solvente e di soluto.
• Miscibilità delle sostanze con riferimento alle interazioni intermolecolari.
• Soluzioni, concentrazione delle soluzioni (molarità, molalità, normalità, percentuale massa/volume, percentuale volume/volume).
• Soluzioni elettrolitiche.
• Proprietà colligative delle soluzioni: tensione di vapore, capillarità, legge di Raoult, variazione di punti di ebollizione e congelamento, pressione osmotica.
COME AVVENGONO LE TRASFORMAZIONI CHIMICHE
• Principi di termodinamica: definizione di calore e lavoro, energia interna (U), entalpia (H), entropia (S), energia libera di Gibbs (G), spontaneità dei fenomeni chimici.
• Equilibrio chimico: quoziente di reazione e costante di equilibrio, spostamento dell’equilibrio (principio di Le Chatelier)
• Velocità delle reazioni chimiche, equazioni cinetiche, ordine di reazione e reazioni a più stadi. Teoria delle collisioni, energia di attivazione, catalisi.
EQUILIBRI IN SOLUZIONE ACQUOSA
• Definizioni di acidi e basi (Arrhenius, Brønsted-Lowry, Lewis).
• Acidità/basicità di una soluzione acquosa: scala di pH e metodi per misurare il pH.
• Acidi forti e deboli, Ka e pKa, grado di dissociazione.
• Basi forti e deboli, Kb e pKb.
• Proprietà acido-base dei sali.
• Soluzioni tampone
• Solubilità e prodotto di solubilità (Kps), reazioni di precipitazione.
• Costanti di stabilità degli ioni complessi.
ELETTROCHIMICA
• Reazioni di ossido-riduzione.
• Potenziali standard di riduzione.
• Cenni di applicazioni dell’elettrochimica: celle voltaiche ed elettrolisi.
NOZIONI DI BASE DI CHIMICA INORGANICA
• Idrogeno
• Elementi alcalini e alcalino terrosi
• Elementi del blocco p
• Metalli di transizione e composti di coordinazione
STECHIOMETRIA
Dopo una prima fase di illustrazioni delle relazioni ponderali e dei bilanciamenti di massa, nel corso del semestre verranno applicati i temi trattati in modo più pratico tramite esercizi esemplificativi.

Bibliografia

Modalità didattiche

L'insegnamento consisterà di 56 ore di attività in aula in cui verranno fornite le nozioni teoriche della materia, insieme ad esempi e calcoli. Casi esemplificativi e rilevanti in ambito farmaceutico verranno sempre portati alla luce e illustrati, evidenziando la loro applicazione. La teoria sarà presentata con l'ausilio di diapositive che verranno proiettate su uno schermo e che saranno messe a disposizione agli studenti. Al fine di rendere l’apprendimento più coinvolgente, interattivo e adattato alle diverse esigenze degli studenti, verranno adottati, laddove possibile, nuovi metodi d’insegnamento che vanno oltre le tradizionali lezioni frontali.

Modalità di verifica dell'apprendimento

La prova d’esame è finalizzata ad accertare la preparazione dello studente in riferimento ai contenuti dell'insegnamento. L'esame si svolgerà mediante prova scritta con test a crocette ed esercizi (durata: 120 minuti).
Lo studente dovrà risolvere 21 quesiti teorici (1 punto ciascuno) riguardanti l'intero programma. Altri 3 quesiti (3 punti ciascuno) prevedono lo svolgimento di un esercizio applicando i concetti appresi durante il corso.
Sono previste due prove intermedie durante il corso che esonereranno lo studente dall'esame finale se passate con una votazione almeno pari a 18.

Criteri di valutazione

Per ogni risposta errata -20% e per risposta annullata o non data 0 punti.
Il voto finale verrà espresso in trentesimi. Gli studenti e le studentesse che totalizzeranno un punteggio almeno pari a 17 avranno diritto a sostenere una prova orale al fine di migliorare la loro valutazione finale.

Criteri di composizione del voto finale

Il voto finale è dato dalla media delle votazioni degli esami parziali scritti oppure dalla votazione della prova finale. L'eventuale prova orale farà media con la votazione della prova scritta.

Lingua dell'esame

italiano. Nel caso il docente venisse informato per tempo, sarà possibile accordare anche una prova d'esame in inglese