Corso di Laurea in Produzioni e Gestione degli Animali in Allevamento e Selvatici - PGAAS

Chimica

Chemistry

Anno accademico 2013/2014

Sommario insegnamento

• Obiettivi formativi
• Risultati dell'apprendimento attesi
• Programma
• Testi consigliati e bibliografia
• Note
• Moduli didattici
• Strumenti didattici

Obiettivi formativi

Fornire agli studenti le competenze chimiche di base affinché acquistino familiarità con la terminologia chimica, la formazione dei legami, gli equilibri in soluzione, le nozioni basilari riguardanti la chimica dei composti del carbonio, con particolare riferimento alla struttura, nomenclatura e reattività dei principali gruppi funzionali, nonchè le caratteristiche strutturali delle più importanti molecole organiche di interesse biologico, allo scopo di poter correttamente interpretare i processi biologici e i fenomeni naturali.

Risultati dell'apprendimento attesi

Lo studente dovrà dimostrare di avere conoscenze sulla struttura degli atomi, saper leggere una tavola periodica, interpretare e scrivere le formule di composti ionici e molecolari; dovrà essere in grado di bilanciare una reazione, capire la differenza tra legame ionico e legame covalente e prevedere, in base alla formula molecolare, le principali caratteristiche di un composto chimico nonché avere chiare le proprietà delle soluzioni. Dovrà saper comprendere la natura e le caratteristiche dello stato di equilibrio. Inoltre dovrà saper riconoscere i diversi gruppi funzionali dei composti organici e la formula di semplici molecole in cui sono presenti, saperne descrivere le principali reazioni, avere chiari i concetti fondamentali della stereochimica, aiutato, nelle esercitazioni pratiche, dall’utilizzo di modellini molecolari. Lo studente dovrà avere chiare le caratteristiche e le proprietà chimiche dei composti organici di interesse biologico (glicidi, lipidi, proteine, nucleotidi) e comprenderne la relazione con altre discipline. Durante le esercitazioni pratiche, svolte a piccoli gruppi in laboratorio, lo studente dovrà aver acquisito manualità, coordinamento e consapevolezza nelle varie operazioni e aver preso confidenza con i principali strumenti di un laboratorio chimico (es. pipette graduate automatiche e manuali, agitatori magnetici, bilance analitiche e tecniche, spettrofotometro) e, mediante collaborazione diretta con i compagni e il docente, sarà in grado di risolvere semplici esercizi di "problem solving" su tracce fornite dal docente.  Nella prova scritta e nel colloquio orale dovrà anche dimostrare di avere capacità di ragionamento logico e proprietà di linguaggio.

Programma

MD Chimica I

La materia. Nomenclatura dei composti chimici inorganici. Stechiometria e reazioni chimiche, bilanciamento di reazioni, il calcolo della mole, quantità di reagenti e di prodotti; stechiometria delle reazioni in soluzione; reagente limitante; resa delle reazioni.Struttura atomica e periodicità, proprietà periodiche degli elementi, legame chimico intramolecolare, risonanza, geometria molecolare, orbitali atomici ibridi. Legami chimici intermolecolari.Stati di aggregazione della materia: stato gassoso, liquido e solido e loro caratteristiche.Soluzioni: generalità, concentrazione, proprietà colligative. Acidi e basi forti e deboli, definizioni di acido-base secondo le teorie di Arrhenius, Brønsted-Lowry e Lewis.Equilibrio chimico, costanti di equilibrio e legge di azione di massa. Equilibri in soluzione acquosa, costante di equilibrio, prodotto ionico dell’acqua, pH, pOH, acidi e basi forti e deboli, soluzioni saline, pH delle soluzioni saline, titolazioni, indicatori, soluzioni tampone.Cenni di cinetica chimica, passaggi di stato, diagrammi di stato.

MD Chimica II

Il programma prevede lo studio di alcani e cicloalcani, alcheni, alchini. Polieni. Isomeria conformazionale e geometrica. Benzene e composti aromatici. Eterocicli. Principali reazioni degli idrocarburi: reazioni di combustione e di sostituzione radicalica, formazione degli alogenuri alchilici, reazioni di sostituzione e di addizione elettrofila e nucleofila. Alcoli, fenoli, tioli, eteri ed epossidi. Stereoisomeria. Aldeidi e chetoni. Acidi carbossilici e derivati: esteri, anidridi, ammidi. Ammine. Glicidi: monosaccaridi e principali derivati, disaccaridi, polisaccaridi. Glucosidi e legame glicosidico. Lipidi: acidi grassi, lipidi semplici e complessi. Steroidi. Protidi: principali aminoacidi e loro classificazione. Peptidi e legame peptidico. Proteine e loro principali funzioni. Organizzazione strutturale delle proteine. Denaturazione delle proteine. Basi azotate, nucleosidi e nucleotidi. Cenni sulla struttura primaria dei polinucleotidi.

 Argomenti delle esercitazioni:

Esercitazioni sugli aspetti quali–quantitativi delle reazioni chimiche, bilanciamento di reazioni, reazioni redox, resa della reazione, calcoli stechiometrici, nomenclatura. Costruzione di alcune strutture molecolari organiche mediante l’ausilio di modellini molecolari e determinazione dei piani e dei centri di simmetria. Esercitazioni in laboratorio con l’obiettivo di iniziare gli studenti alla manualità sperimentale, mediante semplici esperimenti sulla stechiometria delle reazioni, l’analisi volumetrica e l’equilibrio chimico. Reazioni sul potere riducente dei monosaccaridi.

MODALITA’ D’ESAME

 MD Chimica I

Prova scritta: calcoli stechiometrici, domande aperte e /o a risposta multipla seguita da eventuale prova orale.

 MD Chimica II

Prerequisito: superamento del MD Chimica I

Colloquio orale sugli argomenti specificati nel programma e svolti a lezione

MD Chimica I

- Rippa M., Piazzini S., Pettinari C., La chimica di Rippa, Bovolenta/ Zanichelli, 2005

- Giamello E., Battezzati L.,Bolis V., Fubini B., Atomi molecole materiali, Loescher

- Petrucci R.H., Harwood W.S., Chimica generale, Piccin

- Burns R.A., Fondamenti di chimica, EdiSES

- Michelin Lausarot P., Vaglio G.A., Stechiometria per la chimica generale, Piccin

 MD Chimica II

- John McMurry, Fondamenti di Chimica Organica, Zanichelli

- Harold Hart et al., Chimica organica, Zanichelli

- Binaglia L. Giardina B., Chimica e propedeutica biochimica, McGrawHill

- John McMurry, Chimica Organica, Piccin

Note

Nessuna propedeuticità

Moduli didattici

• Chimica I
• Chimica II

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