Obiettivi Formativi

Fornire conoscenze sulla struttura atomica e molecolare delle sostanze chimiche ambientali e occupazionali anche mediante conoscenze di base sulla nomenclatura, rappresentazione, struttura tridimensionale inclusa la chiralità e proprietà chimiche e fisiche delle molecole organiche. Fornire i fondamenti del metodo sperimentale e dei fenomeni meccanici, con esempi ed applicazioni inerenti la biologia e la medicina (biomeccanica).

Learning Goals

Knowledge on the atomic and molecular structure of environmental and occupational chemicals also through basic knowledge on nomenclature, representation, three-dimensional structure including chirality and chemical and physical properties of organic molecules. Provide the fundamentals of the experimental method and mechanical phenomena, with examples and applications related to biology and medicine (biomechanics).

Metodi didattici

Lezioni frontali con l'ausilio di presentazioni in power point e videoproiezioni ed attività pratiche in campo a piccoli gruppi.

Teaching Methods

Classroom lectures with the support of power point presentations and practical training.

Verifiche dell'apprendimento

Esame finale orale Il voto sarà calcolato con la media matematica dei voti dei singoli moduli; è indispensabile ottenere almeno la sufficienza in tutti e 3 i moduli. La valutazione finale è basata sui seguenti criteri: grado di preparazione, capacità di analisi e collegamento tra gli argomenti del programma, uso della terminologia appropriata.

Assessment

Oral Final evaluation The final evaluation is based on the following criteria: knowledge and skills in the disciplines, ability to analyse and connect the different program topics, appropriate use of scientific language.

Programma del Corso

------------------------------------------------------------ Modulo: 3916/1 - CHIMICA GENERALE ED INORGANICA ------------------------------------------------------------ Proprietà chimiche e fisiche delle sostanze. Sostanze pure e miscugli. Sistemi omogenei ed eterogenei. Elementi e composti chimici. La teoria atomica. Atomi polielettronici. Configurazioni elettroniche degli elementi. Struttura elettronica e tavola periodica. Potenziale di ionizzazione. Affinità elettronica. Elettronegatività. I legami chimici Teoria del legame di valenza. Risonanza. La nomenclatura chimica ed elementi di chimica inorganica. Le reazioni chimiche. Stati fisici della materia. Lo stato gassoso, liquido e solido. Cambiamenti di stato. Leggi dei gas. Sistemi a due o più componenti. Lo stato di soluzione. Equilibri chimici. Definizione di acidi e basi secondo Arrhenius, Bronsted e Lewis. Equilibri ionici. Equilibri acido-base. pH. Dissociazione dell’acqua. Acidi e basi (forti e deboli. Soluzioni tampone. Idrolisi. Equilibri di solubilità. ------------------------------------------------------------ Modulo: 3916/2 - CHIMICA ORGANICA ------------------------------------------------------------ L’atomo di carbonio. Ibridazioni sp3, sp2 e sp del carbonio. Isomeri strutturali. Effetto induttivo e mesomerico dei sostituenti. Alcani. Cicloalcani. Alcheni. Alchini. Alcadieni. Cenni di stereoisomeria. Idrocarburi aromatici. Composti eterociclici. Alogenoderivati alchilici ed arilici. Ammine. Alcoli. Fenoli. Eteri. Composti organici solforati. Aldeidi e chetoni. Acidi carbossilici e derivati.Lipidi. Carboidrati. Amminoacidi, peptidi e proteine. ------------------------------------------------------------ Modulo: 3916/3 - FISICA APPLICATA ------------------------------------------------------------ Basi di Cinematica, Dinamica e Statica Meccanica dei fluidi: tutte le leggi che intervengono a livello circolatorio e respiratorio. Termologia e termodinamica nei sistemi biologici: gas perfetti e gas reali, meccanismi di trasmissione del calore, termoregolazione del corpo umano. Fenomeni elettrici: carica elettrica e forza di Coulumb, dipolo elettrico, capacità di un conduttore, condensatore, corrente elettrica e leggi di Ohm, equazione di Nernst, attività bioelettriche nei sistemi biologici, ECG. Ottica geometrica: caratteristiche delle onde elettromagnetiche, leggi della riflessione e della rifrazione, occhio come sistema ottico, Acustica: caratteristiche delle onde elastiche, orecchio come sistema uditivo. Radiazioni in medicina: dualità onda-corpuscolo, differenza radiazioni non ionizzanti e radiazioni ionizzanti, radioattività, decadimento radioattivo, assorbimento delle radiazioni nella materia e loro effetti, utilizzo delle radiazioni in ambiente medico.

Course Syllabus

------------------------------------------------------------ Modulo: 3916/1 - CHIMICA GENERALE ED INORGANICA ------------------------------------------------------------ Chemical and physical properties of substances. Pure substances and mixtures. Homogeneous and heterogeneous systems. Chemical elements and compounds. The atomic theory. Electron atoms. Electronic configurations of the elements. Electronic structure and the periodic table. Ionization potential. Electron affinity. Electronegativity. The valence bond theory. Resonance. The chemical nomenclature and elements of inorganic chemistry. The chemical reactions. Physical states of matter. The gaseous, liquid and solid state. Changes of state. Gas Laws. Systems to two or more components. The state of solution. Chemical equilibria. Definition of acids and bases according to Arrhenius, Bronsted and Lewis. Ionic equilibria. Acid-base equilibria. pH. Dissociation of water. Acids and bases (strong and weak). Buffers. Hydrolysis. Solubility equilibria ------------------------------------------------------------ Modulo: 3916/2 - CHIMICA ORGANICA ------------------------------------------------------------ The carbon atom. Hybridization sp3, sp2 and sp carbon. Structural isomers. Inductive and mesomeric effect of the substituents. Alkanes. Cycloalkanes. Alkenes. Alkynes. Alcadienes. Stereoisomerism Aromatic hydrocarbons. Heterocyclic compounds. Halogen derivatives: alkylic and aromatic. Amines. Alcohols. Phenols. Ethers. Organic sulfur compounds. Aldehydes and ketones Carboxylic acids and derivatives.Lipids. Carbohydrates. Amino acids, peptides and proteins. ------------------------------------------------------------ Modulo: 3916/3 - FISICA APPLICATA ------------------------------------------------------------ Basics of kinematics, dynamics and statics Fluid mechanics: all the laws that intervene at the circulatory and respiratory levels. Thermology and thermodynamics in biological systems: perfect gases and real gases, heat transmission mechanisms, thermoregulation of the human body. Electrical phenomena: electric charge and Coulumb force, electric dipole, capacitance of a conductor, capacitor, electric current and Ohm's laws, Nernst equation, bioelectric activities in biological systems, ECG. Geometric optics: characteristics of electromagnetic waves, laws of reflection and refraction, eye as an optical system, Acoustics: characteristics of elastic waves, ear as the auditory system. Radiation in medicine: wave-particle duality, difference between non-ionizing and ionizing radiation, radioactivity, radioactive decay, absorption of radiation in matter and their effects, use of radiation in the medical environment.