Codice insegnamento

4S008286

Docente

Roberto Fiammengo

Coordinatore

Roberto Fiammengo

Crediti

6

Lingua di erogazione

Italiano

Settore Scientifico Disciplinare (SSD)

CHIM/06 - CHIMICA ORGANICA

Periodo

Secondo semestre dal 6 mar 2023 al 16 giu 2023.

Orario Lezioni Moodle Seminari 0

Obiettivi di apprendimento

Il corso si propone di fornire allo studente gli strumenti per la comprensione e la valutazione critica di approcci di sintesi alternativi ed ecocompatibili, principalmente basati su reazioni catalitiche. Il corso affronta i concetti fondamentali del campo della chimica verde, anche chiamata chimica ecosostenibile, partendo dal suo sviluppo storico. Le tematiche affrontate sono: i disastri ambientali; la chimica verde e la sostenibilità; il pericolo chimico: introduzione alla tossicologia; i docidi principi della chimica verde; le “metriche verdi” per la valutazione dell’efficienza di un processo chimico; il problema degli scarti e dei rifiuti dei processi chimici; la catalisi come pilastro della chimica verde; l’impatto dei solventi organici; l’utilizzo di materie prime da fonti rinnovabili; efficienza energetica e le tecnologie emergenti per l’energia; l’analisi del ciclo di vita. Il corso è corredato da una parte iniziale di ricapitolazione di alcuni concetti di base della chimica generale, inorganica ed organica, da esempi tratti dalla letteratura scientifica e dalla discussione di casi studio di “chimica verde” industriale.

Prerequisiti e nozioni di base

Lo studente deve aver acquisito le conoscenze di base della chimica organica ed inorganica

Programma

1. Introduzione al corso, definizione di chimica verde e suo sviluppo storico. L’approccio della chimica verde alla riduzione del rischio chimico.
2. Chimica verde: come ripensare la chimica. La sfida della sostenibilità come motore della chimica verde. Tossicità ed ecotossicità; chimica verde e regolamento REACH; principi di tossicologia; esposizione e dose.
3. I 12 principi della chimica verde.
4. La tavola periodica degli elementi.
5. Reazioni chimiche e la stechiometria: l’importanza di bilanciare le equazioni chimiche.
6. Il problema della produzione di scarti e sottoprodotti in una reazione chimica e in un processo.
7. Metriche verdi: parametri per la valutazione ed il controllo delle caratteristiche “verdi” di una reazione o di un processo. Es: economia atomica, fattore E,...
8. Catalisi: introduzione alla catalisi nel contesto della chimica verde; catalizzatori in fase eterogenea; catalizzatori in fase omogenea; catalisi per trasferimento di fase; biocatalisi.
9. Solventi organici e reazioni in assenza di solvente.
10. Materie prime rinnovabili.
11. Chimica verde ed energia; tecnologie verdi e fonti alternative di energia.
12. Progettazione di processi più “verdi”.
13. Cenni all'analisi del ciclo di vita.
14. Esempi e casi studio di “chimica verde” industriale.

Bibliografia

Modalità didattiche

Lezioni frontali, studi di caso, svolgimento di esercizi e lavori di gruppo in classe. La frequenza alle lezioni è fortemente consigliata.

Modalità di verifica dell'apprendimento

L’esame è scritto con domande a risposta multipla, esercizi e domande a risposta aperta e ha una durata di 60 – 90 minuti. A richiesta dello studente, e solo nel caso si sia superato lo scritto, è possibile integrare la prova scritta con una prova orale della durata di 20 – 30 minuti.

Criteri di valutazione

Capacità di ragionamento critico; competenza nell’impiego del lessico specialistico; brevità, linearità ed efficacia dell’esposizione. Voto in trentesimi; orale (facoltativo, solo se scritto ≥18/30) fino a un max di 3/30.

Criteri di composizione del voto finale

Non applicabile

Lingua dell'esame

italiano e inglese (alcuni testi tecnici)