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: 2020-2021
Anno regolamentoAnno regolamento: 2020-2021
Obbligatorio
Crediti: 12
Ore di lezioneTeaching hours: 108
TipologiaType: A - Base
Settore disciplinareAcademic discipline: CHIM/06 - CHIMICA ORGANICA
ITALIANO
Italian Language
Per una migliore comprensione degli argomenti trattati in questo insegnamento, è consigliabile che lo studente abbia buone conoscenze 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 useful to better 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
UD 1- LA MATERIA: COSTITUZIONE, PROPRIETA' E TRASFORMAZIONI (2CFU)
Gli elementi, le miscele omogenee ed eterogenee, le sostanze pure, sostanze elementari e composti, sostanze molecolari e sistemi continui di atomi. L'atomo, isotopi, ioni, unità di massa atomica e massa atomica relativa, quantità di sostanza e la mole. Trasformazioni della materia: entalpia, entropia e energia libera di Gibbs . Il modello elettronico dell'atomo e le proprietà periodiche. 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, metalli e non metalli
UD 2 - INTERAZIONI INTERATOMICHE E INTERMOLECOLARI (1,5 CFU)
Legame covalente: orbitale di legame, formalismo di Lewis, molecole biatomiche e poliatomiche, orbitali ibridi, regola dell'ottetto e formula di struttura delle molecole, ibridi di risonanza. Legame covalente puro e polare. Legame ionico. Legame metallico. Forze di Van der Waals, interazione ione-dipolo, legame a ponte idrogeno.
UD3 - STECHIOMETRIA DELLE SOSTANZE E DELLE REAZIONI (2,5 CFU).
Composizione percentuale e formula chimica. Numero di ossidazione. Nomenclatura (cenni). Le soluzioni: concentrazione e diluizioni. Stechiometria delle trasformazioni chimiche. Bilanciamento equazioni chimiche e reazioni redox. Le quantità di reagenti e prodotti nelle reazioni: reagente limitante e resa di reazione. Equilibrio chimico. Principio di Le Chatelier e perturbazione dell'equilibrio: effetto della specie comune. Equilibri di solubilità (Kps). Equilibri acido-base. Acidi e basi di Bronsted e Lowry, Lewis. Il pH, Ka, Kb, idrolisi salina, soluzioni tampone, titolazioni acido-base. Esercitazione di calcolo stechiometrico.
CHIMICA ORGANICA
UD1 (1CFU) - I gruppi funzionali. Elettrofili, nucleofili e radicali. Alcani e cicloalcani, isomeria strutturale, isomeria conformazionale e geometrica, ossidazione, alogenazione. Stereochimica: stereoisomeri, enantiomeri, centri chirali, polarimetro, convenzione +/-, formule prospettiche, proiezioni di Fisher, convenzione R/S, diastereoisomeri, composti meso.
UD2 (1CFU) - Alcheni, isomeria geometrica cis/trans ed E/Z, carbocationi, addizione elettrofila, idrogenazione, ossidazione; Alchini. Aromatici: risonanza, sostituzione elettrofila aromatica, effetto dei sostituenti.
UD3 (1CFU) - Alogenuri alchilici: sostituzione nucleofila, eliminazione. Alcoli: acidità e basicità, nucleofilicità, reazioni di sostituzione e di eliminazione E. Fenoli: acidità e basicità, attività antiossidante, ossidazione. Eteri: scissione. Ammine: basicità, reazioni. Composti eterociclici.
UD4 (1CFU) - 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.
UD5 (1CFU)- Carboidrati. Lipidi e loro funzioni nei sistemi biologici. Amminoacidi: struttura e funzione delle proteine. Nucleotidi e acidi nucleici.
UD6 (1CFU) - esercitazioni.
GENERAL CHEMISTRY
UD1 - COMPOSITION OF THE MATTER: PROPERTIES AND TRANSFORMATIONS - (2 CFU)
The elements, the homogeneous and heterogeneous mixtures, the pure substances, elementary substances and compounds, molecular substances and continuous systems of atoms. Atoms, Molecules and Ions. Atomic Structure. Nuclides. Relative atomic mass, quantity of substance and the mole. Matter transformation: enthalpy, entropy and Gibbs free energy. The Electronic Structure, Wave-corpuscular nature of the electron, Orbitals, Electronic configuration and principles of the Aufbau. Periodic Table and Periodic Properties of elements: ionization energy, electronic affinity, electronegativity, metal and non-metals.
UD2 - INTERATOMIC AND INTERMOLECULAR INTERACTIONS - (1,5 CFU).
Covalent bond: bond orbital, Lewis formalism, diatomic and polyatomic molecules, hybrid orbitals, octet rule and molecular structure formula, resonance hybrids. Pure and polar covalent bond. Ionic bond. Metallic bond. Van der Waals forces, ion-dipole interaction, hydrogen bridge bond.
UD3 - STOICHIOMETRY OF PURE SUBSTANCES AND MIXTURES - (2,5 CFU)
Percentage composition and chemical formula. Oxidation number. Nomenclature (outline). Solutions: concentration and dilutions. Stoichiometry of chemical transformations. Balancing chemical equations and redox reactions. The quantities of reactants and products in the reactions: limiting reactant and reaction yield. Chemical equivalent. Chemical equilibrium. Le Chatelier's principle and disturbance of equilibrium: effect of the common species. Solubility equilibria (Kps). Acid-base equilibria. Arrhenius, Bronsted and Lowry, Lewis acids and bases. The pH, Ka, Kb, hydrolysis, buffer solutions, acid-base titrations. Stoichiometric calculation exercise.
ORGANIC CHEMISTRY
UD1 (1CFU) - The functional groups. Nucleophiles, electophiles and radicals. Alkanes and cycloalkanes, Constitutional, Conformational and Configurational Isomers, Combustion, Substitution. Stereochemistry; stereoisomers and enantiomers, Chirality & Symmetry, Optical Activity, Configurational Compounds with Several Stereogenic Centers, Fischer Projection Formulas
UD2 (1 CFU) - Alkenes & Alkynes, Geometric Isomers, Carbocations, Electrophilic Additions, Reduction, Oxidation, Hydrogenation, Benzene & Derivatives, Resonance, Electrophilic Substitution, Reactions of Substituted Benzenes
UD3 (1CFU) - Alkyl Halides, Nucleophilic Substitution, Elimination. Alcohols and their reactions, Substitution, Elimination, Oxidation, Reactions of Phenols, Acidity, Oxidation to Quinones, Antioxidant activity, Ethers, Acid Cleavage, Amines, Properties of Amines, Basicity, Reactions of Amines. Heterocyclic compounds
UD4 (1CFU) - Aldehydes and Ketones, Addition Reactions, Oxidation and Reduction, Cheto-enol tautomerism, The Aldol Reaction. Carboxylic Acids and derivatives: esters, amides, acyl halydes and c anidrhydes. Acid-base reactions. Acylic nucleophilic Substitution, Mechanism.
UD5 (1CFU) - Carbohydrates. Lipids and their functions in biological systems. Amino acids: structure and function of proteins. Nucleotides and nucleic acids
UD6 (1CFU) - Organic Chemistry exercises
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 una domande di teoria a risposta aperta e 16 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 6 punti; Test a risposta multipla: risposta esatta 1.5 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 one open-ended question, and sixteen multiple choice questions. Passing of the General Chemistry test is mandatory to access to the Organic Chemistry test
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.
General Chemistry test: for each question and exercise the score ranges from 0 to 5 points, according to the completeness and accuracy of the answers. As for the multiple-choice tests 2 points for each correct answer and 0 points for each wrong answer will be assigned.
Organic Chemistry test: for the question the score ranges from 0 to 6 points, for the multiple-choice tests 1.5 ponts for each correct answer and 0 points for wrong answers 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 assigne
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 2020-2021
Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
Tel (+39) 071.220.1, Fax (+39) 071.220.2324
P.I. 00382520427