CHIMICA

Obiettivi formativi

• CHIMICA GENERALE

  Il corso ha lo scopo di trasferire allo studente le conoscenze di base della chimica generale. In particolare, lo studente sarà indirizzato a comprendere la struttura atomica e molecolare, le proprietà periodiche degli elementi, i legami chimici, le reazioni chimiche, le proprietà dei gas e delle soluzioni nonché gli aspetti quantitativi della chimica generale.

• CHIMICA ORGANICA

  Le sostanze organiche sono i mattoni fondamentali della materia vivente. Verranno descritte la struttura, le proprietà e la reattività delle principali classi di composti organici, con particolare enfasi su quelli più importanti nelle matrici alimentari. Gli allievi dovranno acquisire la conoscenza delle principali molecole organiche e la capacità di scrivere la struttura di quelle più semplici e di discuterne le proprietà anche in relazione al loro utilizzo in campo agroalimentare. Inoltre dovranno acquisire la conoscenza delle reazioni fondamentali dei composti organici e del modo con cui i composti semplici si combinano per formare le molecole più complesse.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

• CHIMICA GENERALE
  1. Composizione e struttura della materia: generalità, miscugli, composti chimici, atomi, molecole e ioni, peso molecolare, peso atomico, concetto di mole e numero di Avogadro;
  2. La struttura dell’atomo: generalità, gli orbitali, costruzione ideale di atomi: principio della massima molteplicità di Hund, la regola Aufbau, principio di esclusione di Pauli, il sistema periodico degli elementi;
  3. Il legame chimico: generalità, teoria del legame di valenza, tipi di legame: legame covalente (omeopolare, eteropolare), legame covalente dativo o di coordinazione, legame ionico, legame idrogeno, cenni sull'ibridizzazione molecolare;
  4. Le reazioni chimiche: generalità, numero di ossidazione, formazione di ossidi, anidridi, acidi, basi e sali, nomenclatura e bilanciamento, reazioni di ossido-riduzione e bilanciamento. Moli, equivalenti e calcoli di stechiometria.
  5. Termodinamica: generalità, cenni sullo stato termodinamico di un sistema, concetto di entalpia ed entropia;
  6. Lo stato gassoso: pressione, volume, temperatura. Le leggi dei gas ideali (Boyle, Charles e Gay Lussac) e l’equazione di stato dei gas. Legge di Avogadro;
  7. Gli stati condensati: stato liquido, stato solido;
  8. Soluzioni di elettroliti e non elettroliti: generalità, passaggio in soluzione, concentrazioni: composizione percentuale, molalità, molarità, normalità. Generalità sulle proprietà colligative. Dissociazione elettrolitica;
  9. Cinetica ed Equilibrio chimico: generalità, cenni di cinetica chimica, legge dell’equilibrio chimico, costante di equilibrio, fattori che influenzano l’equilibrio chimico;
  10. Equilibri ionici in soluzioni: generalità, acido e base secondo Arrhenius, Bronsted e Lowy, forza di un acido e di una base, prodotto ionico dell’acqua, pH, indicatori di pH, idrolisi, sistemi tampone, titolazioni acido-base;
  11. Elettrochimica: cenni.
• CHIMICA ORGANICA

  L'insegnamento consiste di 56 ore di lezioni frontali, per le quali il docente si avvale di slides, gesso e lavagna. Le diapositive proiettate a lezione, le tracce delle esercitazioni effettuate in aula e altro materiale didattico verranno messi a disposizione degli studenti dal docente durante il corso sul sito della didattica on line. Sono inoltre previste esercitazioni in aula mirate durante l'espletamento del programma di studio.

   

  Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
  

Prerequisiti richiesti

• CHIMICA GENERALE

  Conoscenze di base di matematica e fisica

• CHIMICA ORGANICA

  Conoscenze di Chimica generale.

Frequenza lezioni

• CHIMICA GENERALE

  Non è obbligatoria ma fortemente consigliata

• CHIMICA ORGANICA

  La frequenza non è obbligatoria ma è consigliabile.

Contenuti del corso

• CHIMICA GENERALE

  Generalità sulla materia, struttura dell’atomo, elementi e loro periodicità, legami chimici, reazioni chimiche e loro aspetti quantitativi, cenni di termodinamica, lo stato gassoso, equilibrio chimico, le soluzioni e loro aspetti quantitativi, cenni di elettrochimica.

• CHIMICA ORGANICA

  1.Introduzione alla chimica organica. Il legame chimico, orbitali atomici e molecolari, struttura dei legami sigma e pi-greco, rappresentazione delle strutture organiche, risonanza; 2. Fondamenti di reattività, concetto di nucleofilo ed elettrofilo. 3. Alcani e cicloalcani, isomeria e stereoisomeria. Chiralità. Enantiomeri. Attività ottica. Attività biologica. Gruppi alchilici. 4. Alcheni, alchini, alogenuri alchilici, struttura, proprietà, reattività; 5. Idrocarburi aromatici. Aromaticità. Regola di Huckel. Idrocarburi policiclici aromatici. Sostituzioni elettrofile e nucleofile. 6. Alcoli, fenoli, eteri, tioli, polifenoli, chinoni; 7.Aldeidi e chetoni alifatici ed aromatici. Proprietà e reattività; 8. Ammine alifatiche ed aromatiche. Composti eterociclici. Sistemi eterociclici elettron-ricchi ed elettron-poveri. Proprietà e reattività. Cenni sui composti naturali azotati e di sintesi (alcaloidi e porfirine). 9. Acidi carbossilici e loro derivati (alogenuri, anidridi, esteri, ammidi e carbammati). Reattività;10. Le biomolecole. Lipidi. Triacilgliceroli. Vitamine liposolubili. 11. Le biomolecole. Carboidrati: monosaccaridi, disaccaridi, polisaccaridi (amido, glicogeno e cellulosa). Proprietà, reattività, importanza negli alimenti. 12. Le biomolecole. Amminoacidi e Proteine. 13. Le biomolecole. Acidi nucleici (Cenni).

Testi di riferimento

• CHIMICA GENERALE

  • Chimica: materia, tecnologia, ambiente, Ivano Bertini Claudio Luchinat Fabrizio Mani, Prima edizione, Casa Editrice Ambrosiana. Distribuzione esclusiva Zanichelli, Prima edizione 2016

  • (Esercizi) Stechiometria per la chimica generale. P. M. Lausarot, G. A. Vaglio. Piccin
• CHIMICA ORGANICA
  1. W.H.Brown, M.K.Campbell, S.O. Farrel: Elementi di Chimica Organica con modelli molecolari, Edizione II/2018, Edises, Napoli.
  2. W.H.Brown, B.L. Iverson, E.V.Anslyn. C.S.Foote: Chimica Organica, Quinta Edizione, Edises, Napoli.
  3. Janice Gorzynski Smith: Fondamenti di Chimica Organica, II edizione 2014, MCGraw-Hill Education, Milano
  4. Paula Yurkanis Bruice, Elementi di chimica organica, II edizione 2017, Edises, Napoli
  5. Appunti dalle lezioni

Programmazione del corso

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

• CHIMICA GENERALE

  Valutazione dell’apprendimento in itinere;

  Esame orale;

• CHIMICA ORGANICA

  Esame orale

  La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

• CHIMICA ORGANICA

  1. Differenza tra un'aldeide e un chetone.

  2. Cos'è il saccarosio

  3. Causa irrancidimento cibi.

  4. Reattività delle ammine.