PRESENTAZIONE

L'insegnamento propone lo studio dei principi fondamentali della Chimica, con particolare attenzione ad aspetti applicativi e tecnologici, partendo dal modello dell'atomo, per poi descrivere legami, i diversi stati della materia, le reazioni e le proprietà chimico-fisiche. Concetti di termodinamica, equilibrio e cinetica permetteranno di valutare le trasformazioni della materia e le basi di processi e tecnologie chimiche. L'insegnamento è completato da un'introduzione alla Chimica Organica: nomi, struttura e proprietà delle principali calssi di composti organici, (bio)macrocolecole e polimeri di sintesi.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L'insegnamento si propone di fornire una cultura chimica di base, indispensabile per descrivere la struttura e il comportamento di materiali organici ed inorganici ed affrontare l’interpretazione dei processi naturali, ambientali e tecnologici.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L'insegnamento si propone di far acquisire allo studente le capacità di comprendere ed affrontare in maniera critica problematiche di base legate alla descrizione e proprietà di materiali e alle relative applicazioni tecnologiche, in relazione alla struttura atomica, al tipo di legami chimici, all'effetto termico, spontaneità e velocità dei processi chimici, agli equilibri chimici e fisici.

Al termine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di:

descrivere e confrontare modelli atomici, strutture elettroniche di atomi, molecole, ioni composti;

descrivere le caratteristiche dei diversi stati della materia;

interpretare le principali proprietà correlate alla struttura di materiali in ambiti di applicazioni tecnologiche e processi naturali;

analizzare e risolvere problemi riguardanti bilanciamento di reazioni, stechiometria, termodinamica di base, elettrochimica, cinetica chimica e composizioni all'equilibrio di miscele di reazione;

descrivere esempi di diagrammi di stato;

valutare il comportamento di soluti in soluzioni acquose;

ipotizzare, attraverso i concetti appresi, il comportamento di un sistema a seguito di reazioni chimiche e variazioni di parametri operativi;

conforntare strutture, nomi e proprietà di molecole organiche con diversi gruppi funzionali;

descrivere la struttura di macromolecole organiche e dei loro costituenti.

PREREQUISITI

Per un proficuo apprendimento sono richieste conoscenze base di matematica e fisica, ma non è prevista alcuna propedeuticità formale.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali con svolgimento guidato di esercizi e discussione di esempi e applicazioni specifiche.

Gli studenti con certificazioni valide per Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA), per disabilità o altri bisogni educativi sono invitati a contattare il docente e il referente di Scuola per la disabilità all’inizio dell’insegnamento per concordare eventuali modalità didattiche che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali. 

I contatti del referente di Scuola per la disabilità sono disponibili al seguente link https://unige.it/commissioni/comitatoperlinclusionedeglistudenticondisabilita. 

PROGRAMMA/CONTENUTO

Fondamenti: Nomenclatura inorganica (Ossidi, anidridi, idrossidi, acidi, sali, sali acidi). Reazioni di scambio e ossidoriduzioni. Stechiometria.
Struttura atomica della materia: Modelli atomici, numeri quantici, orbitali, struttura elettronica. Classificazione periodica degli elementi e proprietà. Cenni su energia nucleare e radioattività.
Legami chimici (legame covalente, ionico, metallico, forze intermolecolari).
I gas (leggi dei gas, gas ideali e reali), il volume dei gas nelle reazioni chimiche. I solidi cristallini (molecolari, metallici, ionici e covalenti). Proprietà.
Trasformazioni della materia: Termodinamica chimica (Principi della Termodinamica, Energia interna, Entalpia, Entropia, Energia libera), Equilibri chimici (costante di equilibrio, energia libera ed equilibrio). Equilibri in soluzione: pH e soluzioni acquose (definizioni di acido e base, calcolo del pH acidi e basi forti, deboli, idrolisi di sali), sistemi tampone. Solubilità. Equilibri fisici (diagrammi di stato a uno e due componenti). Cinetica chimica (velocità di reazione, legge di Arrhenius). Elettrochimica (Pile, elettrolisi).

Principali gruppi funzionali in Chimica Organica e classificazione dei composti organici. Proprietà chimico-fisiche e regole di nomenclatura IUPAC. Legami singoli: alcani, alogenuri alchilici, alcoli, eteri, ammine. Legami doppi: alcheni, aldeidi, chetoni, acidi carbossilici e derivati. Legami tripli: alchini. Composti aromatici: benzene. Polimeri di sintesi e relazioni struttura/proprietà. Macromolecole di interesse biologico: carboidrati (con esempi di monosaccaridi, disaccaridi, polisaccaridi), amminoacidi e proetine, lipidi (trigliceridi), acidi nucleici. 

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Appunti dell'insegnamento, note e slides disponibili su aulaweb.

Testi di consultazione, a scelta tra i seguenti:

Chimica generale: P.Zanello, R.Gobetto, R.Zanoni, Conoscere la chimica. Fondamenti di chimica generale e inorganica con elementi di chimica organica, CEA ed.; M.S.Silberberg, Chimica, McGraw Hill ed.; P.Atkins, L.Jones, Fondamenti di chimica generale, Zanichelli ed.;  I.Bertini, C.Luchinat, F.Mani, Chimica, materia, tecnologia, ambiente, CEA ed.; R.H.Petrucci, W.S.Hartwood, F.G.Herring, Chimica generale, principi e moderne applicazioni, Piccin ed.

Chimica Organica: - J.G.Smith Fondamenti di Chimica Organica, McGraw Hill ed., o J.McMurry, Fondamenti di Chimica Organica, Zanichelli; o T.Poon, Introduzione alla Chimica Organica, EdiSES.

Esercizi: Chimica per Ingegneria.

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

ELISABETTA FINOCCHIO (Presidente)

MARCO PANIZZA

DAVIDE CLEMATIS (Presidente Supplente)

MARINA DELUCCHI (Presidente Supplente)

MARIA PAOLA CARPANESE (Supplente)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

https://easyacademy.unige.it/portalestudenti/index.php?view=easycourse&_lang=it&include=corso

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Prova scritta con esercizi di nomenclatura, reazioni, problemi numerici e domande aperte, valutate in base alla correttezza e completezza della risposta. La prova scritta può essere ripetuta e vale il voto dell'ultimo scritto consegnato e valutato. Prova orale facoltativa: lo studente che abbia superato la prova scritta con votazione maggiore o uguale a 18 trentesimi può decidere se accettare il voto della prova scritta o sostenere anche un esame orale nei giorni stabiliti. In quest'ultimo caso il voto finale risulta dalla media aritmetica dei voti della prova scritta e della prova orale. Il docente si riserva la facoltà di convocare lo studente per un colloquio orale integrativo qualora ritenga necessario verificare la preparazione effettivamente acquisita, anche in presenza di elementi che possano far sorgere dubbi sull'autenticità dello svolgimento della prova scritta. 

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

L'esame scritto valuterà la capacità dello studente di: descrivere ed esemplificare concetti fondamentali della chimica di base riportati nel programma, applicare i concetti appresi alla risoluzione di problemi quantitativi riguardanti stechiometria, termodinamica, cinetica, equilibri di reazioni e processi chimici (esercizi numerici e di nomenclatura), interpretare diagrammi di stato, descrivere e confrontare strutture e proprietà di composti organici e inorganici e materiali proposti come esempi. I parametri di valutazione saranno la correttezza dei risultati numerici, la completezza e qualità dell'esposizione, l' utilizzo adeguato del lessico specialistico. 

ALTRE INFORMAZIONI

Gli studenti con certificazioni valide per Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA) possono richiedere adattamenti in sede d'esame, con almeno 7 giorni di anticipo rispetto alla data dell’esame, compilando il "modulo richieste adattamenti" (dai servizi online https://modulionline.unige.it/richiesta-adattamenti#no-back) che verrà inviato in automatico dal sistema al/alla docente responsabile dell’insegnamento e al/alla docente referente per gli studenti con disabilità e con DSA della propria Scuola/Area.  

Lo studente riceverà una copia della sua richiesta.