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Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche
Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche - Sede Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche

Contenuti Insegnamento: Chimica Generale ed inorganica

Corso di studio: CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE (D.M. 270/04) (offerta formativa anno 2017)
  • CFU: 9
  • SSD: CHIM/03

Obiettivi formativi

Il corso si propone di fornire conoscenze di base sulla struttura degli atomi delle principali molecole inorganiche, sugli aspetti quantitativi, energetici e cinetici delle reazioni chimiche e degli equilibri in soluzione.

Prerequisiti

Il calcolo elementare ed algebrico, calcolo logaritmico, elementi di analisi matematica.

Programma del corso

1. Sostanze chimiche. Formule chimiche. L'atomo. Numero atomico. Numero di massa. Isotopi. Peso atomico. La mole. 2.La struttura elettronica degli atomi. Orbitali. Configurazione elettronica degli elementi. La tabella periodica. Proprietà periodiche. 3.Concetto di legame chimico. Legame covalente. Teoria elementare di Lewis. La geometria delle molecole poliatomiche. La risonanza. Molecole polari. Teoria del legame di valenza. Teoria degli orbitali molecolari. Il numero di ossidazione. Il Legame ionico. Proprietà dei composti ionici. I legami deboli (legame a idrogeno, forze di van der Waals). 4.Classificazione, descrizione e nomenclatura dei principali composti inorganici. Reazioni chimiche, bilanciamento delle reazioni e calcoli stechiometrici. 5.Gas ideale ed equazione di stato dei gas ideali. Miscele di gas. Gas reali ed equazione di van der Waals. 6.Composizione di una soluzione. Reazioni in soluzione. Reazioni in fase gassosa. 7. Calore. Lavoro. Energia interna. Primo, secondo e terzo principio della termodinamica. Espressione statistica dell'entropia. Termochimica. Energia di Gibbs e sue proprietà. Equilibrio chimico ed energia libera. 8. Equilibrio in fase gassosa. Equilibri in soluzione. Acidi e basi. Prodotto ionico dell'acqua. pH. Tamponi. Idrolisi. Prodotto di solubilità. 9. Transizioni di fase. Proprietà colligative. 10. Celle elettrochimiche. Potenziali elettrochimici. Termodinamica delle celle elettrochimiche. 11. Velocità di reazione. Equazione cinetica. Reazioni d'ordine zero, uno e due. Aspetti sperimentali e trattamento dati. Effetto della temperatura. Meccanismi di reazione.

Testi di riferimento

I Bertini, C.Luchinat, F.Mani "CHIMICA" Ambrosiana BandoliI, Dolmella, Natile, "Chimica di base", EdiSES Bertini, Mani "STECHIOMETRIA" Ambrosiana 

Metodi Didattici

Lezione frontale con l'ausilio di audiovisivi, esercitazioni numeriche svolte dal docente e dagli studenti

Verifica dell'apprendimento

L'esame consiste in una prova intermedia costituita da 5 domande aperte sulla struttura della materia e un esercizio numerico sui rapporti molari nelle reazioni chimiche. La prova accerta la conoscenze e comprensione della struttura della materia e la capacità di applicare le conoscenze al comportamento chimico delle sostanze e alle reazioni chimiche. Ad ogni esercizio vengono attribuiti 5 punti e la prova si intende superata con un punteggio minimo di 18; la sua valutazione contribuisce per il 50% alla valutazione finale. La prova non si intende superata in caso di mancata o parziale risoluzione dell’esercizio numerico. La prova finale, della durata di 30 minuti, prevede un esame scritto con 2 esercizi riguardanti gli equilibri in soluzione. Il superamento della prova scritta consente di accedere alla prova orale. In caso di mancato superamento della prova intermedia la prova scritta finale è costituita da un ulteriore esercizio numerico riguardante i rapporti molari nelle reazioni chimiche. Gli argomenti della prova finale sono considerati irrinunciabili pertanto il mancato superamento della prova scritta impedisce l’accesso alla prova orale. Nell'esame scritto lo studente deve dimostrare di avere acquisito dimestichezza con i rapporti quantitativi nelle reazioni chimiche e con il concetto di pH. Il superamento della prova scritta non determina punteggio ai fini del voto finale. Per gli studenti che hanno superato la prova parziale, la prova orale non contempla quesiti specifici sulla struttura degli atomi e delle molecole. Durante la prova orale lo studente deve dimostrare conoscenze e capacità di comprensione della struttura e delle proprietà della materia (50% del punteggio), capacità di applicare le conoscenze alla previsione del comportamento chimico dei composti inorganici (40% del punteggio), deve inoltre dimostrare padronanza del linguaggio scientifico e della comunicazione (10% del punteggio).

Risultati attesi

Conoscenza e capacità di comprensione: Tramite lezioni frontali lo studente apprende e sviluppa capacità di comprensione della struttura degli atomi e delle principali molecole inorganiche, degli aspetti quantitativi, energetici e cinetici delle reazioni chimiche e degli equilibri in soluzione. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: tramite lezioni frontali lo studente matura la capacità di applicare le conoscenze acquisite alla progettazione e alla caratterizzazione delle molecole biologicamente attive. Autonomia di giudizio: tramite la discussione collegiale lo studente è in grado di formulare le proprie deduzioni sulla base delle conoscenze acquisite. Abilità comunicative: tramite l’esame orale lo studente dimostrerà di aver appreso le modalità di esposizione degli argomenti in modo sintetico, efficace, con appropriato linguaggio scientifico. Capacità di apprendimento: le attività descritte consentono allo studente di acquisire gli strumenti metodologici per proseguire gli studi e per potere provvedere autonomamente al proprio aggiornamento.