ITALIANO

È richiesta una conoscenza dei concetti di base di matematica e fisica che si acquisisce nella maggior parte delle scuole secondarie di secondo grado.

Sono previste lezioni teoriche (8 CFU, 72 ore), di regola supportate da diapositive e presentazioni a video, ed esercitazioni in aula (4 CFU, 36 ore). Alla modalità convenzionale di erogazione della didattica si affianca l'utilizzo della modalità e-learning. Sulla piattaforma informatica di supporto è disponibile: il materiale didattico strutturato in unità di apprendimento; il materiale per le esercitazioni in aula e le relative istruzioni; test di autovalutazione e risultati; video dimostrativi.

L’insegnamento dovrà permettere agli studenti di acquisire: (a) adeguata conoscenza e comprensione dei principi e delle nozioni fondamentali delle scienze sperimentali; (b) adeguate conoscenze scientifiche e metodologiche della chimica; (c) adeguata conoscenza della struttura della materia e dei principi termodinamici e cinetici che regolano la sua trasformazione (d) capacità di comprendere, dal punto di vista molecolare, le principali reazioni chimiche che avvengono in ambito alimentare; (e) adeguata conoscenza e comprensione delle principali classi di composti organici e della loro reattività.

Lo studente alla fine del Corso dovrà: (a) saper utilizzare le nozioni fondamentali sulle scienze sperimentali in modo da approcciare con profitto le discipline applicative; (b) avere la capacità di impostare bilanci di massa ed applicare l'analisi dimensionale alla loro verifica; (c) comprendere i principi chimici alla base delle tecniche di indagine strumentale e le leggi che li descrivono; (d) essere in grado di utilizzare i concetti di base di chimica generale e organica per il successivo sviluppo delle competenze specifiche nel settore delle tecnologie alimentari.

Lo studente dovrà acquisire: (a) autonomia di giudizio per l’analisi e la comprensione dei vari fenomeni chimici appresi; (b) capacità di analizzare criticamente i fenomeni chimici che avvengono in ambito alimentare (c) abilità comunicative per trasferire in modo chiaro ed esauriente la possibile utilizzazione delle scienze chimiche a interlocutori, specialisti e non, rappresentativi delle diverse e specifiche competenze coinvolte nelle filiere agro-alimentari (ingegnere, biologo, chimico, nutrizionista, amministratore).

M1: CHIMICA GENERALE (5 CFU) - Sez1A: Miscugli eterogenei ed omogenei, separazione. Sostanze pure: Particelle, Elementi e Composti. Atomi, Molecole, Ioni. L’atomo: nucleo e elettroni, numero atomico e di massa, isotopi, unità di massa atomica, numeri quantici, orbitali s, p e d, configurazione fondamentale. La tavola periodica: gruppi e periodi; proprietà periodiche: dimensioni atomiche, energia di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività, carattere metallico - Sez1B: L'ottetto, legame ionico; legame covalente puro e polare, orbitali di legame, dipoli elettrici, legami s e p, forma delle molecole; numero di coordinazione e simmetrie; ibridazione; legame di coordinazione, risonanza; legame metallico. Legami deboli, legame idrogeno. Termodinamica Sistemi chiusi, aperti, isolati. Energia interna. Calore. Entalpia. Legge di Hess. Entropia, Energia libera. Gli stati della materia. I gas: idealità, equazione di stato. Lo stato solido. Lo stato liquido: tensione superficiale, viscosità, tensione di vapore. Passaggi di stato: Diagrammi isobari, Diagrammi di stato P/T: acqua e anidride carbonica. Temperatura critica. I composti: Ossidi. Idrossidi, Cationi metallici, Ossiacidi, Anioni poliatomici, Idracidi, Idruri, Perossidi, Sali, Composti di coordinazione, Particolarità di alcuni elementi. Il numero di Avogadro e la mole; peso molecolare. Reagenti e prodotti, coefficienti stechiometrici, peso equivalente, scomposizione. Reazioni acido-base e redox. Le soluzioni, Solvatazione, Concentrazione: % P/P, V/V, P/V, molarità, molalità, frazione molare, ppm; Proprietà colligative - Sez1C: Equilibrio chimico: Kp,Kc,Kx,Kn; Principio di Le Chatelier. Acidi e Basi. Arrhenius, Bronsted e Lowry, Lewis. Acidi e basi coniugati; Ionizzazione dell'acqua, Kw, scala del pH; Ka, Kb; idrolisi; Soluzioni tampone; Indicatori; Titolazioni acido-base; Equilibri di solubilità. Kps; Effetto dello ione comune. Elettrochimica: Il potenziale di pila, i potenziali standard; La legge di Nerst, il piaccametro, Cenni sull’elettrolisi. Cinetica: velocità di reazione, equazioni cinetiche, costanti cinetiche, ordine di reazione, diagramma energetico, complesso attivato, teoria delle collisioni, catalizzatori - M1ES: ES. CHIMICA GENERALE (3 CFU): Nomenclatura. Reazioni. Relazioni ponderali. Soluzioni. Reazioni redox. Reazioni acido-base. pH. Idrolisi. Prodotto di solubilità. - M2: CHIMICA ORGANICA (3 CFU) - Sez2A: I gruppi funzionali. Le reazioni in chimica organica. Elettrofili, nucleofili e radicali. Idrocarburi saturi: alcani, gruppi alchilici, isomeria strutturale, cicloalcani, isomeria conformazionale e geometrica, ossidazione, alogenazione. Stereochimica: stereoisomeri, enantiomeri, centri chirali, polarimetro, convenzione +/-, formule prospettiche, proiezioni di Fisher, convenzione R/S, miscele racemiche, diastereoisomeri, composti meso. Idrocarburi insaturi: alcheni, isomeria geometrica cis/trans ed E/Z, carbocationi, addizione elettrofila, idrogenazione, ossidazione; alchini. Idrocarburi aromatici: benzene, risonanza, aromaticità, sostituzione elettrofila aromatica, effetto dei sostituenti. Alogenuri alchilici: sostituzione nucleofila, eliminazione. Alcoli: acidità e basicità, nucleofilicità, reattività verso i nucleofili, SN ed E (disidratazione). Fenoli: acidità e basicità, attività antiossidante, ossidazione. Eteri: scissione. Ammine: basicità, reazioni. Aldeidi e chetoni: gruppo carbonilico, addizione nucleofila, ossidazione, riduzione, tautomeria cheto-enolica, condensazione aldolica. Acidi carbossilici e derivati: acidi, esteri, ammidi, alogenuri acilici ed anidridi, nitrili, sostituzione nucleofila acilica, ordine di reattività dei derivati, condensazione di Claisen. Cenni sugli eterocicli. M2ES: ES CHIMICA ORGANICA (1 CFU): Reazioni organiche

Prova scritta che comprende due domande di teoria a risposta aperta una per ognuno dei due Moduli del corso, tre di esercizi di stechiometria (Modulo 1ES) e 17 quiz a risposta multipla sull'intero programma del corso. Discussione della prova scritta. Sono previste prove facoltative di auto-valutazione in itinere, attraverso test e questionari pubblicati sulla piattaforma e-learning, il cui scopo è di fornire allo studente una indicazione sulla progressione del suo grado di preparazione.

Lo studente dovrà dimostrare di possedere una conoscenza approfondita dei contenuti, esposti in maniera sufficientemente corretta con utilizzo di adeguata terminologia e la capacità di applicare tale conoscenza per la risoluzione di problemi semplici.

Il voto finale è attribuito in trentesimi. L’esame si intende superato quando il voto è maggiore o uguale a 18. È prevista l’assegnazione del massimo dei voti con lode (30 e lode).

Per ogni domanda ed esercizio viene dato un punteggio modulato sulla base della completezza e dell'esattezza delle risposte, che può variare da 0 a 3 punti. Per quanto riguarda il test a risposta multipla, per ogni risposta esatta sarà attribuito 1 punto e per ogni risposta sbagliata 0 punti. Per il superamento dell'esame la somma di tutti punteggi non dovrà essere minore di 18. La discussione della prova scritta può modificare al massimo di due punti il punteggio della prova scritta sia in positivo che in negativo. La lode viene attribuita quando il punteggio ottenuto dalla precedente somma superi il valore 30 e contemporaneamente lo studente abbia dimostrato piena padronanza della materia.

Chimica Generale • Chang, Goldsby • Fondamenti di Chimica Generale 2Ed • ISBN 9788838668012 • McGraw-Hill Education, Milano, (2015) € 61,00. • Atkins -Jones • Fondamenti di Chimica Generale • ISBN 978-8808636140 • Zanichelli, Bologna, (2014) € 59,50. Chimica Organica • Hart , Hadad , Craine , Hart • Chimica Organica 7Ed • ISBN 978-8808193506 • Zanichelli, 2012, € 41,40. • Gorzynski Smith • Fondamenti di chimica organica 2/ed • ISBN: 978-88-386-6825-8 • McGraw-Hill Education, Milano, (2014) € 59,00. • Wade • Fondamenti di Chimica Organica • ISBN: 978-88-299-2300-7 • Piccin, 2013 € 35,00 Il materiale didattico utilizzato nel corso delle lezioni e materiale didattico addizionale, inclusi contenuti multimediali e test di autovalutazione, sono a disposizione sulla piattaforma e-learning.

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