Obiettivi Formativi

Il Corso si propone di: - fornire le conoscenze generali delle leggi della materia e dei legami chimici. In particolare, verranno fornite conoscenze su: legame chimico e struttura molecolare, relazioni ponderali tra reagenti e prodotti, stati della materia, equilibrio chimico, equilibri ionici in soluzione acquosa, cenni di termodinamica, meccanismi di reazione e catalisi, elementi di chimica inorganica; -fornire le conoscenze di base della chimica organica. Verrà fornito un corretto uso del vocabolario della chimica organica, l’abilità nel disegnare in maniera corretta le molecole organiche, le conoscenze elementari della stereochimica e la conoscenza delle principali trasformazioni organiche con relativi meccanismi di reazione; - far acquisire il metodo scientifico di indagine applicato a risolvere problemi a tematiche nuove, relative alle leggi della materia e del legame chimico ed alla chimica organica; - stimolare l’autonomia di giudizio e le capacità critiche attraverso esercitazioni inerenti specifici argomenti del corso; - fornire la capacità di esporre i concetti della chimica generale e inorganica e della chimica organica in un linguaggio tecnico appropriato con l’uso di termini anche in lingua inglese, per facilitare la comunicazione con interlocutori specialisti e non specialisti; - fornire capacità di apprendimento necessarie per rendere lo studente in grado di affrontare con adeguata autonomia, ulteriori tematiche avanzate nel settore navale.

Metodi didattici

Le attività didattiche si articolano in lezioni frontali ed esercitazioni in aula. Nel corso delle lezioni frontali verranno illustrati, attraverso l’ausilio della lavagna o diapositive, i concetti fondamentali relativi ai principi e alle leggi fondamentali della chimica, la chimica dei composti inorganici e la nomenclatura e reattività delle principali classi di composti organici. Nel corso delle esercitazioni verranno spiegati attraverso gli esercizi, i concetti fondamentali della chimica generale, le reazioni dei composti inorganici e la reattività e meccanismi di reazione delle molecole organiche.

Prerequisiti

Conoscenze di base di Matematica e Fisica.

Verifiche dell'apprendimento

La verifica dell’apprendimento consisterà in un esame finale orale sui diversi argomenti del programma, inteso ad accertare l’acquisizione delle conoscenze generali delle leggi della materia e dei legami chimici e le conoscenze di base della chimica organica, con particolare riferimento alla loro applicazione per l’ambiente marino. Sarà inoltre valutata la capacità di esporre i concetti studiati in un linguaggio scientifico appropriato. È prevista una prova di verifica in itinere orale riguardante il modulo A, in lingua italiana, volta ad accertare il grado di apprendimento dello studente nel corso dell’attività didattica e il cui peso per l’esame finale sarà pari al 50%. Lo studente che avrà superato la suddetta prova potrà essere dispensato da domande inerenti gli argomenti oggetto della verifica. L’esame finale potrà riguardare comunque tutti gli argomenti presenti nel programma del Corso.

Programma del Corso

Modulo di Chimica Generale ed Inorganica: Concetti di base. Struttura atomica, configurazione elettronica, periodicità e proprietà degli elementi. Tipi di legame. Geometria molecolare. Formule chimiche e nomenclatura. Proprietà periodiche degli elementi. Relazioni quantitative nelle reazioni chimiche. Gli stati della materia: solidi, liquidi, gas. Soluzioni. Elettroliti e non elettroliti. Proprietà colligative. Concetti di termodinamica. Concetti di cinetica chimica. Equilibri chimici. Acidi e basi. Misura del pH in soluzione. Applicazioni numeriche. Modulo di Chimica Organica: Struttura elettronica e legami chimici, ibridazioni del carbonio. Classificazione dei composti organici e panoramica dei loro gruppi funzionali. Nomenclatura IUPAC e tradizionale. Proprietà chimico-fisiche delle principali classi di composti organici. Alcani e ciclo alcani: fonti naturali e prodotti della distillazione del petrolio. Chiralità e stereoisomeria, isomeria geometrica negli alcheni. Acidità e basicità in chimica organica. Alcheni: struttura e reattività, addizioni elettrofile e regioselettività. Alchini: struttura e addizioni elettrofile. Sostituzioni nucleofile alifatiche ed eliminazioni. Aromaticità e reazioni del benzene: generalità, reazioni di sostituzioni elettrofila aromatica; effetto dei sostituenti sulla reattività di benzeni mono- e di sostituiti, fenoli, sistemi eterociclici. Composti carbonilici: addizioni nucleofile ad aldeidi e chetoni. Acidi carbossilici e loro derivati funzionali: sostituzione nucleofila acilica. Reazioni al carbonio α dei composti carbonilici: acidità degli idrogeni in α al gruppo carbonilico. Tautomeria cheto-enolica e reattività degli enoli. Reazioni di condensazione dei composti carbonilici. Ammine: basicità, sintesi e reazioni delle ammine. Polimeri sintetici: classi generali di polimeri sintetici; polimeri a crescita a catena; polimeri a crescita a stadi; copolimeri; proprietà fisiche dei polimeri.