Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
Elga MONACI (Crediti: 6 Ore di lezioneTeaching hours: 54)
Paola ASTOLFI (Crediti: 6 Ore di lezioneTeaching hours: 54)
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea - [AT02] SCIENZE FORESTALI E AMBIENTALI First Cycle Degree (3 years) - [AT02] FOREST AND ENVIRONMENTAL SCIENCES
Dipartimento: [040027] Dip.Scienze Agrarie,Alimentari e AmbientaliDepartment: [040027] Dip.Scienze Agrarie,Alimentari e Ambientali
Anno di corsoDegree programme year : 1 - Annualità Singola
Anno offertaAcademic year: 2019-2020
Anno regolamentoAnno regolamento: 2019-2020
Obbligatorio
Crediti: 12
Ore di lezioneTeaching hours: 108
TipologiaType: A - Base
Settore disciplinareAcademic discipline: CHIM/06 - CHIMICA ORGANICA
ITALIANO
Italian Language
Risultano propedeutiche a questo insegnamento le conoscenze di base di base di matematica e fisica che si acquisiscono nella maggior parte delle scuole secondarie di secondo grado.
Basic knowledge of maths and physics at high school level is preparatory to attend the course
CHIMICA GENERALE - sono previste lezioni teoriche supportate da diapositive ed esercitazioni in aula.
CHIMICA ORGANICA - sono previste lezioni teoriche supportate da diapositive ed esercitazioni in aula.
GENERAL CHEMISTRY - this part of the Course is based on theoretical lessons and classroom exercises. Teaching material, structured in learning units, is available on the Moodle IT platform. ORGANIC CHEMISTRY - this part of the Course is based on theoretical lessons and classroom exercises.Tteaching material, structured in learning units and classroom exerciseson, is availeble on the Moodle IT platform.
L’insegnamento si propone di far acquisire agli studenti: 1) CHIMICA GENERALE - (a) conoscenze sulla struttura della materia e sulle sue proprietà; (b) conoscenza dei principi alla base delle proprietà chimiche degli elementi; (c) conoscenza della nomenclatura e delle formule chimiche delle principali classi di composti inorganici (d) conoscenza delle principali reazioni chimiche; (e) conoscenza e applicazione dei calcoli stechiometrici. 2) CHIMICA ORGANICA (a) conoscenza dei principali gruppi funzionali e delle principali classi di composti organici; (b) conoscenza della struttura molecolare e della reattività dei principali composti organici (c) capacità di comprendere le reazioni chimiche alla base dei processi di trasformazione e del destino delle molecole organiche negli ecosistemi naturali e antropici.
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
L'insegnamento si propone di fornire allo studente nozioni di base utili a:
(a) individuare i composti chimici inorganici e organici e le reazioni a cui partecipano; (b) applicare calcoli stechiometrici alla base dell'attività di laboratorio (c) risolvere bilanci di massa nelle reazioni chimiche (d) applicare le conoscenze di chimica generale e organica per comprendere le complesse dinamiche che regolano gli ecosistemi naturali (e) a sviluppare soluzioni utili alla gestione sostenibile dell'ecosistema forestale.
Competenze trasversali.
Le conoscenze e i metodi acquisiti con l'insegnamento favoriranno l'interazione con altre discipline mediante: (a) autonomia di giudizio nell’analisi e nell'applicazione dei processi chimici appresi; (b) capacità di trasferire in modo chiaro ed esauriente informazioni, idee, problemi e relative soluzioni tecniche agli operatori che a vari livelli si occupano della gestione complessiva dell'ecosistema forestale (c) abilità comunicative utili a far comprendere agli interlocutori, specialisti e non, il contributo delle scienze chimiche nell'evidenziare fattori di rischio e soluzioni praticabili per il mantenimento dei delicati equilibri degli ecosistemi forestali
Knowledge and Understanding.
The course aims to help students acquire:1) GENERAL CHEMISTRY (a) knowledge of the structure of the matter and its properties; (b) knowledge of the basic principles of the elements chemistry;(c) knowledge of nomenclature and chemical formulas of the main classes of inorganic compounds (d) knowledge of the main chemical reactions; (e) knowledge and application of stoichiometric calculations 2) ORGANIC CHEMISTRY (a) knowledge of the main chemical functional groups and of the main organic compounds (b knowledge of the molecular structure and reactivity of the main organic compounds (c) ability to understand the chemical reactions at the basis of transformation processes and fate of organic molecules in natural and anthropic ecosystems.
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
The course aims to provide the student with basic knowledge useful to: (a) identify inorganic and organic compounds and their main chemical reactions (b) apply stoichiometric calculations at the base of the lab activity (c) solve mass balances in inorganic and organic chemical reactions; (d) apply general and organic chemistry notions to understand the complex dynamics that rule natural ecosystems and (e) develop skills and solutions useful to sustainably manage the forest ecosystem.
Transversal Skills.
The knowledge and methods acquired will encourage interaction with other disciplines through: (a) judgment in the analysis and application of the learned chemical processes; (b) clear and comprehensive transfer of information, ideas, problems and related technical solutions to operators that, at different level, deal with the overall management of the forest ecosystem (c) communication skills aimed to make the specialists and non-specialists to understand the contribution of the chemical sciences in highlighting risk factors and viable solutions for the maintenance of the delicate balance in forest ecosystems
CHIMICA GENERALE (4 CFU) - Materia: grandezze fondamentali e unità di misura, grandezze derivate: la densità. Miscugli eterogenei ed omogenei. Sostanze pure. Particelle, Elementi e Composti. Atomi, Molecole, Ioni. L’atomo: nucleo e elettroni, numero atomico e di massa, isotopi, unità di massa atomica. Natura ondulatoria-corpuscolare dell'elettrone. Quantizzazione dell'energia. I quattro numeri quantici. Orbitali atomici. Configurazione elettronica e principi dell'Aufbau. La tavola periodica: gruppi e periodi. Proprietà periodiche: dimensioni atomiche, energia di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività, carattere metallico. Legame covalente: orbitale di legame, formalismo di Lewis, molecole biatomiche e poliatomiche, orbitali ibridi, regola dell'ottetto e struttura geometrica delle molecole, ibridi di risonanza. Legame covalente puro e polare. Legame ionico. Legame metallico. Interazioni molecolari: forze di Van der Waals (molecole apolari e polari), interazione ione-dipolo, legame a ponte idrogeno. Stato solido e stato amorfo: principio del massimo impacchettamento, solidi metallici, ionici, molecolari e reticolari. I liquidi e le loro proprietà. Il numero di Avogadro e la mole, peso molecolare, composizione percentuale, coefficienti stechiometrici e formula chimica. Numero di ossidazione. I composti: ossidi, idrossidi, cationi metallici, ossiacidi, anioni poliatomici, idracidi, idruri, perossidi, sali. Le soluzioni: concentrazione % P/P, V/V, P/V, molarità, molalità, frazione molare, ppm. Equilibri di solubilità: Kps, effetto dello ione comune, proprietà colligative. I colloidi. Equilibrio chimico: principio di Le Chatelier. Reazioni acido-base: acidi e basi di 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. Reazioni redox e non redox: bilanciamento - ESERCITAZIONI: (2 CFU): Nomenclatura. Reazioni. Relazioni ponderali. Soluzioni. Reazioni redox. Reazioni acido-base. pH. Idrolisi. Prodotto di solubilità.
CHIMICA ORGANICA (5 CFU) - Sez2A: I gruppi funzionali. Le reazioni in chimica organica. Elettrofili, nucleofili e radicali. Sez2B: 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, diastereoisomeri, composti meso. Alcheni, isomeria geometrica cis/trans ed E/Z, carbocationi, addizione elettrofila, idrogenazione, ossidazione; Alchini. Aromatici: risonanza, sostituzione elettrofila ar, effetto dei sostituenti. Sez2C: 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. Sez2D: 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, sostituzione nucleofila acilica, ordine di reattività dei derivati. Sez2E: Carboidrati. Lipidi e loro funzioni nei sistemi biologici. Amminoacidi: struttura e funzione delle proteine. Composti eterociclici. Nucleotidi e acidi nucleici. M2ES: (1 CFU)
GENERAL CHEMISTRY (4 ECTS) - Matter: properties and unit of measure, volumetric mass density. Homogeneous and heterogeneous mixtures. Elements and Compounds; Atoms, Molecules and Ions. Atomic Structure. Nuclides. Electronic Structure; Orbitals; Electronic Configurations. Periodic Table: Periodic Properties; Ionization Energy; Electronic Affinities; Group Trends. Octet Rule. Covalent bonding, Molecular Orbitals, Polarity of molecules, Lewis Structures; Resonance Structures, The Shape of Molecules, Hybridization. Ionic Bonding, Metallic bonding, Intermolecular Forces. States of matter. Solids and Liquids. Avogadro number and mole of substances. Stoichiometry. Solutions & units of concentration; Colligative properties. Solubility, Kps, Common ion effect. Reagents and products. Stoichiometric coefficients. Chemical Formulas. Oxidation number. Nomenclature: oxides, hydroxides, metallic cations, oxygenated acids, poliatomic anions, hydrides, peroxydes, salts. Chemical Equilibria: Equilibrium constant and reaction quotient, Le Chatelier’s principle. Aqueous equilibria; Acids and bases, Arrhenius, Brønsted-Lowry & Lewis acid-base equilibria, pH, Kw, Ka, Kb, Weak acids, weak bases, and salts, Hydrolysis, Buffer solutions; Mass balance: redox reactions - non redox reactions,- UNIT 1ES: PRACTICE OF GENERAL CHEMISTRY (2 ECTS): Chemical language. Chemical Reactions. Reagents and products, Stoichiometric coefficients Equivalent mass, Acid-base reactions, Redox reactions, Solutions, pH of acidic and alkaline solutions, Hydrolysis. Balance of poorly soluble compounds: solubility product. -
ORGANIC CHEMISTRY (5 ECTS) - S2A: Nucleophilicity & Basicity, Acid-Base Catalysis, The functional groups. S2B: Alkanes, Constitutional & Conformational Isomers, Combustion, Substitution, Cycloalkanes, Configurational Isomers, Stereoisomers, Chirality & Symmetry, Optical Activity, Configurational Compounds with Several Stereogenic Centers, Fischer Projection Formulas, Alkenes & Alkynes, Geometric Isomers, Carbocations, Electrophilic Additions, Reduction, Oxidation, Hydrogenation, Benzene & Derivatives, Resonance, Electrophilic Substitution, Reactions of Substituted Benzenes, S2C: Alkyl Halides, Nucleophilic Substitution, Elimination. Alcohols, Nomenclature, Reactions, Substitution, Elimination, Oxidation, Reactions of Phenols, Acidity, Oxidation to Quinones, Antioxidant activity, Ethers, Acid Cleavage, Amines, Properties of Amines, Basicity, Reagent Bases, Reactions of Amines. S2D: Aldehydes & Ketones, Addition Reactions, The Aldol Reaction, Carboxylic Acids, Nomenclature, Related Derivatives, Acidity, Substitution of Hydroxyl Hydrogen, Substitution of the Hydroxyl Group, Carboxylic Derivatives, Nomenclature, Reactions of Carboxylic Acid Derivatives, Acylic nucleophilic Substitution, Mechanism. S2E: Carbohydrates. Lipids and their functions in biological systems. Amino acids: structure and function of proteins. Heterocyclic compounds. Nucleotides and nucleic acids. UNIT 2ES: PRACTICE OF ORGANIC CHEMISTRY (1 ECTS): Organic reactions.
La valutazione dell’apprendimento verrà effettuata attraverso due prove scritte:
- prima prova finale di Chimica Generale - comprende una domanda di teoria a risposta aperta, tre esercizi di stechiometria e 5 quiz a risposta multipla.
- seconda prova finale Chimica Organica - comprende due domande di teoria a risposta aperta e 10 quiz a risposta multipla.
Il superamento della prima prova finale di Chimica Generale è obbligatorio per accedere alla seconda prova finale di Chimica Organica.
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
Lo studente dovrà dimostrare di possedere conoscenza dei contenuti e di esporli in maniera sufficientemente corretta, con utilizzo di adeguata terminologia, nelle domande di teoria a risposta aperta, e la capacità di applicare tale conoscenza per la risoluzione dei problemi di stechiometria e dei quiz a risposta multipla.
Criteri di misurazione dell'apprendimento.
Il voto finale è attribuito in trentesimi. L’esame si intende superato quando il voto di ognuna delle due prove scritte è maggiore o uguale a 18. È prevista l’assegnazione del massimo dei voti con lode (30 e lode).
Criteri di attribuzione del voto finale.
L'attribuzione del voto finale in trentesimi è articolata come:
CHIMICA GENERALE - domanda di teoria e singolo esercizio di stechiometria: da 0 a 5 punti; Test a risposta multipla: risposta esatta 2 punti, risposta sbagliata 0 punti
CHIMICA ORGANICA - domanda di teoria: da 0 a 5 punti; Test a risposta multipla: risposta esatta 2 punti, risposta sbagliata 0 punti
Per il superamento di ognuna delle due prove scritte la somma di tutti i punteggi non dovrà essere minore di 18.
Il voto finale è dato dalla media dei voti ottenuti nelle due prove scritte. La lode viene attribuita agli studenti che, conseguito il voto massimo, dimostrino piena padronanza della materia.
Learning Evaluation Methods.
Learning evaluation will be carried out with two written tests: written test on General Chemistry includes one open-ended questions, three stoichiometric exercises and six multiple choice questions; written test on Organic Chemistry includes two open-ended questions, and ten multiple choice questions.
Learning Evaluation Criteria.
The student has to demonstrate a thorough knowledge of the contents of the course, with the use of appropriate lexicon and the ability to apply that knowledge for solving simple problems.
Learning Measurement Criteria.
The final mark is awarded out of thirty. The exam is passed when the grade of both tests is equal or greater than 18. It is possible to be awarded with the highest marks with honors (30 cum laude).
Final Mark Allocation Criteria.
For each question and exercise a score, that ranges from 0 to 5 points modulated on the completeness and accuracy of the answers, is given. As for the multiple-choice tests 2 points for each correct answer and 0 points for each wrong answer will be assigned. To pass each of the written tests the sum of all scores will not be less than 18. The final score is given by the average of the scores obtained in the two written tests. If the average score obtained in the two written tests is equal to 30 and the student demonstrates full mastery of the subject, 30 cum laude mark can be assigned
CHIMICA GENERALE
• Sulla piattaforma informatica Moodle (https://learn.univpm.it/course/index.php?categoryid=156) è disponibile e scaricabile il materiale didattico strutturato in unità di apprendimento
• Bertini, Luchinat, Mani • Chimica: materia, tecnologia, ambiente. • ISBN 978-8808182739 • CEA 2016 € 49,00.
• Atkins, Jones•Fondamenti di chimica generale • ISBN 978-88-08-63614-0 • Zanichelli, 2018 € 60,50
CHIMICA ORGANICA
• Sulla piattaforma informatica Moodle (https://learn.univpm.it/course/index.php?categoryid=156) è disponibile e scaricabile il materiale didattico strutturato in unità di apprendimento.
• Hart, Hadad, Craine, Hart • Chimica Organica 8Ed • ISBN 978880862051 • Zanichelli, 2019, € 43,90.
• Gorzynski Smith • Fondamenti di chimica organica 2/ed • ISBN: 9788838668258 • McGraw-Hill Education, Milano, (2014) € 59,00.
Il materiale didattico utilizzato nel corso delle lezioni è disponibile sulla piattaforma Moodle.
General Chemistry
• Bertini, Luchinat, Mani • Chimica: materia, tecnologia, ambiente. • ISBN 978-8808182739 • CEA 2016 € 49,00.
Organic Chemistry
• Hart, Hadad, Craine, Hart • Chimica Organica 8Ed • ISBN 978880862051 • Zanichelli, 2019, € 43,90.
• Gorzynski Smith • Fondamenti di chimica organica 2/ed • ISBN: 9788838668258 • McGraw-Hill Education, Milano, (2014) € 59,00.
All other educational material is available on the e-learning web platform.
No
No
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento. Academic year 2019-2020
Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
Tel (+39) 071.220.1, Fax (+39) 071.220.2324
P.I. 00382520427