ITALIANO

Per una migliore comprensione degli argomenti trattati in questo insegnamento, è consigliabile che lo studente abbia conoscenze di base di matematica e fisica che si acquisiscono nella maggior parte delle scuole secondarie di secondo grado

CHIMICA GENERALE e ORGANICA- sono previste lezioni teoriche supportate da diapositive ed esercitazioni in aula.

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 agroecosistemi.

L'insegnamento si propone di fornire allo studente nozioni di base utili a: (a) conoscere composti chimici inorganici e organici e le reazioni a cui partecipano; (b) applicare calcoli stechiometrici basilari alle attività di laboratorio (c) risolvere bilanci di massa delle reazioni chimiche (d) applicare conoscenze di chimica generale e organica per il monitoraggio e lo sviluppo di processi utili alla gestione sostenibile degli agroecosistemi.

Le conoscenze e i metodi acquisiti con l'insegnamento favoriranno l'interazione con altre discipline mediante: (a) autonomia e capacità di giudizio rispetto a processi chimici e biochimici che regolano la qualità degli ecosistemi; (b) individuazione di tecniche utili ad operatori che a vari livelli si occupano della qualità ambientale (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 agroecosistemi.

CHIMICA GENERALE
UD 1- LA MATERIA: COSTITUZIONE, PROPRIETA' E TRASFORMAZIONI (1CFU)
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 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 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.
Esercitazioni sulla nomenclatura comune e IUPAC e sul calcolo stechiometrico (2CFU)
CHIMICA ORGANICA
UD1 - LE MOLECOLE ORGANICHE - Gli alcani e i ciclo-alcani. Gli alcheni e gli alchini. Composti aromatici. La stereoisomeria. I composti organici alogenati. Gli alcoli, i fenoli e i tioli. Gli eteri. Le aldeidi e i chetoni. Gli acidi carbossilici e derivati. Le ammine e gli altri composti azotati. I composti eterociclici (2 CFU)
UD2 - I COSTITUENTI DEI TESSUTI VEGETALI E ANIMALI - I lipidi. I carboidrati. Gli amminoacidi, peptidi e proteine. I nucleotidi e gli acidi nucleici (2 CFU)
Esercitazioni sulla nomenclatura dei composti organici e sulla reattività dei principali gruppi funzionali (2CFU)

Obiettivi della Green Chemistry-la chimica si ispira alla natura

Prova finale scritta

1 domanda aperta (punteggio 0-5), 3 esercizi di stechiometria (punteggio 0-15) e 5 quiz a risposta multipla (2 punti per ogni risposta corretta)

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.

Iscritte è magl voto finale è attribuito in trentesimi. L’esame è superato se si ottiene un voto compreso tra 18 e 30. La lode è attribuita agli studenti che abbiano manifestato piena conoscenza della materia.

CHIMICA GENERALE

• 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.
• Hart, Harold, Craine, Hart • Chimica Organica 8Ed • ISBN 978880862051 • Zanichelli, 2019, € 43,90.

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