PRESENTAZIONE

L'insegnamento di Chimica Generale ed Inorganica svolge un ruolo importante ai fini della preparazione del chimico e tecnologo farmaceutico (CTF), in quanto fornisce le conoscenze chimiche di base, necessarie per seguire e comprendere i contenuti degli insegnamenti delle discipline chimiche presenti nel piano di studi degli anni successivi; inoltre, permette allo studente di acquisire il linguaggio scientifico e le capacità di calcolo che saranno richieste nell'esercizio della professione.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso ha lo scopo di fornire le conoscenze fondamentali della chimica, essenziali per affrontare gli studi successivi. In esso vengono trattati gli argomenti di base indispensabili per una corretta comprensione della materia e delle sue trasformazioni. Struttura della materia (atomi, legami, composti, nomenclatura chimica, stati di aggregazione). Elementi di termodinamica chimica. Le soluzioni. Reazioni chimiche. Equilibrio chimico. Elettrochimica. Il sistema periodico e le principali proprietà chimiche dei più importanti elementi e composti inorganici.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L'insegnamento ha lo scopo di fornire le conoscenze fondamentali della chimica, essenziali per affrontare gli studi successivi. In esso vengono trattati gli argomenti di base indispensabili per una corretta comprensione della materia e delle sue trasformazioni. In particolare verrà affrontato lo studio di:

- Struttura della materia (atomi, legami, composti, nomenclatura chimica, stati di aggregazione);

- Elementi di termodinamica chimica;

- Soluzioni;

- Reazioni chimiche;

- Equilibrio chimico;

- Elettrochimica;

- Sistema periodico e principali proprietà chimiche dei più importanti elementi e composti inorganici.

I risultati di apprendimento attesi sono, oltre all'acquisizione delle conoscenze di base, la capacità di esprimersi efficacemente attraverso un linguaggio scientifico adeguato, adattando la propria comunicazione al contesto, e la capacità di affrontare e risolvere problemi numerici applicando le nozioni studiate a casi pratici. Inoltre, saranno affinate l’organizzazione e la consapevolezza rispetto alle proprie strategie di apprendimento.

MODALITA' DIDATTICHE

L'insegnamento prevede 80 ore di didattica frontale, durante le quali la docente tratta tutto il programma e svolge esercizi, coinvolgendo gli studenti con domande su argomenti trattati o in corso di spiegazione. Durante le lezioni saranno anche proposti momenti di indagine integrativa teorico/pratica su casi/problemi reali evidenziando il ruolo rilevante della chimica nella vita di tutti i giorni, oltre che nella professione del chimico farmaceutico; al termine del processo seguiranno momenti di "debriefing".

Su AulaWeb vengono forniti schemi e materiale didattico per facilitare lo studio e vengono proposti esercizi per la verifica della preparazione. Coloro che lo desiderano, possono consegnare gli esercizi svolti alla docente, che provvede al reinvio degli esercizi corretti.

Si precisa che, SOLO in casi particolari quali situazioni di emergenza sanitaria, le lezioni potranno essere svolte a distanza in modalità telematica o mista, sulla base delle indicazioni dell'Ateneo. 

PROGRAMMA/CONTENUTO

Introduzione alla Chimica. Elementi, composti e miscele. Principali regole di nomenclatura chimica. Reazioni chimiche e loro bilanciamento. Il concetto di mole. Stechiometria.

L’Atomo. Teoria quantistica. Struttura dell’atomo. Orbitali. Elettroni ed orbitali. Principio di Pauli. Costruzione ideale degli atomi (Aufbau). Il sistema periodico. Periodicità delle proprietà fisiche e chimiche degli elementi.

I Legami Chimici. Legame ionico. Legame covalente. Strutture di Lewis. Elettronegatività. Legame dativo. Orbitali ibridi. Risonanza. Forma delle moecole e teoria VSEPR. Teoria del legame di valenza. Forze intermolecolari (legami di Van del Waals, forze di London, legame a idrogeno).

Stato gassoso. Il gas ideale. Equazione di stato del gas ideale. Modello cinetico. Legge di Avogadro. Miscele gassose e pressione parziale. Legge di Dalton. I gas reali e l’equazione di Van der Waals.

Stato solido e Stato liquido. Caratteri generali dei solidi covalenti, molecolari e ionici. Legame metallico e solidi metallici. I liquidi. Tensione di vapore. I cambiamenti di fase. Curva di riscaldamento. Diagramma di fase di una sostanza pura: esempi (acqua, biossido di carbonio).

Termodinamica. Calore di reazione ed entalpia. Legge di Hess. Entropia. Energia libera e spontaneità di una reazione chimica.

Soluzioni. Generalità. Concentrazione di una soluzione. Solubilità di una specie chimica. Soluzioni ideali e legge di Raoult. Proprietà colligative: abbassamento della tensione di vapore, variazione della temperatura di eboliizione edi congelamento, pressione osmotica. Gli elettroliti. Indice di Van't Hoff. Grado di dissociazione. Conducibilità elettrica delle soluzioni di elettroliti.

Cinetica Chimica. Velocità di una reazione chimica. Meccanismo di reazioni e reazioni elementari.Teoria delle collisioni e fattori che influenzano la velocità di una reazione. Equazione cinetica. Catalisi.

Equilibrio chimico. Legge dell’equilibrio chimico. Costante di equilibrio. La risposta degli equilibri al mutamento delel condizioni. Principio di Le Chatelier. Equilibri omogenei ed eterogenei.

Acidi e Basi. Teorie di: Arrhenius, Brønsted-Lowry e Lewis. Forza degli acidi e delle basi. Grado di acidità delle soluzioni acquose: il pH. Calcolo del pH. Gli indicatori di pH. Idrolisi salina. Soluzioni tampone. Curve di titolazione acido-base. Equilibri di solubilità. Cenni sui complessi.

Elettrochimica. Semielementi e pile. Potenziale di un semielemento ed equazione di Nernst. Misure del potere ossidante o riducente. Tipi di semielementi. Pile chimiche. Pile a concentrazione. Elettrolisi. Leggi di Faraday. Accumulatori.

Chimica Inorganica. L’idrogeno. Principali caratteristiche degli elementi e dei più importanti composti dei seguenti gruppi: 1 (metalli alcalini), 2 (metalli alcalino-terrosi), 13, 14, 15, 16, 17 (alogeni), 18 (gas nobili). Caratteristiche generali degli elementi del blocco “d” e principali composti.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Il testo consigliato dalla docente è:

- Peter Atkins, Loretta Jones, Leroy Laverman, “PRINCIPI DI CHIMICA” (quarta edizione), Zanichelli 

Possono essere utilizzati altri testi di Chimica Generale ed Inorganica a livello universitario. Ad esempio:

- Kotz, Treichel, Townsend, Treichel “CHIMICA”, VII edizione, Ed. Edises

- Brown, Lemay, Bursten, Murphy, Woodward, “FONDAMENTI DI CHIMICA”, Ed. Edises

- Casarin, Casella, D'Agostino, Filippi, Grandinetti, Purrello, Re, Speranza, "CHIMICA GENERALE E INORGANICA" a cura di M. Speranza, Ed. Edi-ermes

- Petrucci, Herring, Madura, Bissonnette, “CHIMICA GENERALE. Principi ed applicazioni moderne" (+ libro con le Soluzioni degli esercizi), Ed. Piccin

-  Silberberg, Amateis "CHIMICA: La natura molecolare della materia e delle sue trasformazioni" a cura di S. Licoccia, Ed. McGraw Hill

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

GIULIANA DRAVA (Presidente)

VALERIO VOLIANI

MONICA CASALE (Supplente)

CRISTINA MALEGORI (Supplente)

PAOLO OLIVERI (Supplente)

PAOLA RIANI (Supplente)

LEZIONI

Orari delle lezioni

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

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L’esame comprende una prova scritta seguita da una prova orale.

La prova scritta consiste in esercizi a risposta numerica e reazioni chimiche.

Dopo la correzione, coloro che hanno partecipato alla prova scritta possono prendere visione del proprio elaborato e discuterlo con la docente.

Si è ammessi alla prova orale se il voto riportato nella prova scritta è pari ad almeno 18/30.

La prova orale si svolge in presenza di due docenti di ruolo, verte sul programma trattato durante le lezioni frontali e dura, in media, circa 30 minuti.

Si precisa che, SOLO in situazioni di emergenza sanitaria, sulla base delle indicazioni dell'Ateneo, le prove di esame potranno essere svolte a distanza in modalità telematica. In tal caso, indicazioni precise sulle modalità di esame saranno comunicate attraverso la piattaforma AulaWeb.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

La prova di esame è volta ad accertare:

- l'acquisizione delle conoscenze di base e la capacità di utilizzare tali nozioni (prova scritta);

- l'acquisizione del linguaggio chimico (prova orale);

- la capacità di affrontare e risolvere problemi (prova scritta e prova orale).

Calendario appelli