Obiettivi Formativi

Possedere le conoscenze sulla struttura atomica e molecolare, legami e proprietà degli elementi, proprietà fisiche della materia, proprietà dello stato di soluzione, equilibri chimici ed in soluzione acquosa, principi di termodinamica ed elettrochimica. Conoscere la struttura delle molecole organiche, la classificazione e le caratteristiche dei composti organici,la reattività dei gruppi funzionali della chimica organica, la struttura e le caratteristiche funzionali dei composti di interesse biologico : carboidrati, lipidi, aminoacidi e proteine, nucleotidi.

Learning Goals

Having knowledge about atomic and molecular structure, bonding and properties of the elements, physical properties of matter, properties of the solution state, and chemical equilibria in aqueous solution, principles of thermodynamics and electrochemistry. Know the structure of organic molecules, the classification and the characteristics of organic compounds, the reactivity of the functional groups of organic chemistry, the structure and functional characteristics of the compounds of biological interest: carbohydrates, lipids, amino acids and proteins, nucleotides.

Metodi didattici

L’attività didattica si svolge in aula, verte su lezioni frontali con dibattito con gli studenti sulle tematiche trattate e con l’ ausilio di diapositive e filmati esplicativi. Le verifiche in itinere vengono fatte invitando gli studenti a rispondere a domande sugli argomenti trattati a lezione.

Teaching Methods

The teaching takes place in the classroom, focuses on lectures with discussion with students on the issues and with the 'help of slides and explanatory videos. Audits in progress are made by inviting students to answer questions about the topics covered in class.

Prerequisiti

Gli studenti devono possedere buone conoscenze, a livello di scuola media superiore, riguardo la chimica generale inorganica ed organica.

Prerequisites

Students must possess good knowledge at the level of high school, about general, inorganic and organic chemistry.

Verifiche dell'apprendimento

La verifica dell’apprendimento sarà effettuata in almeno tre sessioni annue, ciascuna formata da due appelli, con esame finale orale che accerti la preparazione del candidato. La valutazione della preparazione finale terrà conto dell’impegno dimostrato durante il corso delle lezioni, del grado di preparazione raggiunto, della proprietà di linguaggio in relazione agli argomenti trattati e delle capacità espositive. Verrà valutata insufficiente una preparazione con lacune grossolane in uno o più argomenti trattati; la sufficienza prevede la conoscenza non frammentaria degli argomenti

Assessment

Assessment will be made in at least three sessions per year, each consisting of two sessions, with final oral exam that verifies the candidate's knowledge. The assessment will take account of the final preparation of the diligence demonstrated during the course of the lessons, the degree of preparation, the properties of language in relation to matters and presentation skills.Insufficient preparation will be evaluated with coarse gaps in one or more topics covered; sufficiency requires the knowledge of the topics not fragmented.

Programma del Corso

PROGRAMMA DETTAGLIATO Chimica generale ed inorganica Costituzione della materia – Elementi e composti – Caratteri strutturali degli atomi – Concetto di mole – Modello atomico attuale – Numeri quantici ed orbitali – Configurazione elettronica degli elementi – Tavola periodica e proprietà periodiche degli elementi – Il legame chimico: covalente, ionico, metallico – Aggregati di ioni e molecole – Orbitali molecolari – Orbitali atomici ibridi e geometria molecolare – Complessi di coordinazione – Interazioni tra molecole – Il legame a ponte idrogeno – Struttura e caratteristiche del’acqua – Esempi di struttura di composti chimici binari e ternari (ossidi, acidi, basi, sali) – Nomenclatura dei composti – Stati di aggregazione della materia – Leggi dei gas – tensione di vapore – Diagrammi di stato – Solubilità – Classificazione delle reazioni chimiche – Numero di ossidazione – Stato di soluzione – Concentrazione – Concentrazione analitica e concentrazione attiva – Effetti della natura e della concentrazione del soluto sulle proprietà del solvente – Pressione osmotica in soluzioni ideali e in soluzioni elettrolitiche – Introduzione alla cinetica chimica – Elementi di termodinamica chimica: concetti di entalpia, entropia ed energia libera – Cinetica chimica: Energia di attivazione delle reazioni chimiche come variazione di energia libera – catalisi – Meccanismo di catalisi enzimatica – Equilibrio chimico – Principio dell’equilibrio mobile – Equilibri acido-base – Acidi e basi coniugati – Forza degli acidi e delle basi – Acidi poliprotici – Elettroliti anfoteri – Prodotto ionico dell’acqua – significato e calcolo del pH – Idrolisi salina -Soluzioni tampone – Soluzioni tampone del sangue – Potenziali elettrodici standard – Potere ossidante o riducente di una coppia di ossidoriduzione – Equazione di Nerst – Pila di Daniel – Pile a concentrazione – Elettrolisi – Equilibri di membrana. Chimica organica e propedeutica biochimica Idrocarburi - Gruppi funzionali, classi di composti organici e loro reattività – Reazioni di sostituzione e reazioni di addizione – Isomeria costituzionale – Stereochimica – Reattività dei composti con carbonio sp3: alcani – Reazioni di sostituzione nucleofila: alogenuri alchilici, alcoli e tioli – Reattività dei composti con carbonio sp2: alcheni – Reazioni di addizione elettrofila – Dieni – Idrocarburi aromatici: reazioni di sostituzione elettrofila – Reattività dei composti carbonilici – Reazioni di addizione nucleofila – Reazioni delle aldeidi e dei chetoni – Reazioni degli acidi carbossilici e dei loro derivati: alogenuri acilici, anidridi, esteri, ammidi – Reazioni delle ammine – Composti polifunzionali – Classi di composti di interesse biologico: Protidi – Amminoacidi – Legame peptidico – Strutture delle proteine - Glucidi: monosaccaridi, classificazione, forme acicliche e cicliche – Mutarotazione – Disaccaridi riducenti e non riducenti – Omo ed etero polisaccaridi – Glicolipidi - Lipidi: classificazione – Acidi grassi, saturi ed insaturi – Gliceridi – Steroidi – Glicerofosfolipidi e sfingofosfolipidi – Nucleotidi – Basi puriniche e pirimidiniche – Nucleosidi, nucleotidi e nucleotidi polifosfato – Strutture e funzioni dei polinucleotidi – Nucleotidi come coenzimi.

Course Syllabus

DETAILED PROGRAM General and Inorganic Chemistry Composition of matter - elements and compounds - Structural features of atoms - Concept of mole - Atomic model present - Quantum numbers and orbitals - Electronic configuration of the elements - Periodic table and periodic properties of elements - Chemical bonds: covalent, ionic, metallic - Aggregate ions and molecules - molecular orbitals - atomic orbitals hybrid and molecular geometry - Complexes of coordination - Interactions between molecules - The link bridge to hydrogen - Structure and water-features- Examples of the structure of binary and ternary compounds (oxides, acids, bases, salts) - Nomenclature of compounds - states of matter - Gas Laws - vapor pressure - Phase diagrams - Solubility - Classification of chemical reactions - Number of oxidation - state solution - concentration - concentration analytical and active concentration - Effects of the nature and concentration of the solute on the properties of the solvent - osmotic pressure in ideal solutions and electrolyte solutions - Introduction to chemical kinetics - elements of chemical thermodynamics: concepts of enthalpy , entropy and free energy - chemical kinetics: activation energy of chemical reactions as free energy change - catalysis - Mechanism of enzyme catalysis - Chemical equilibrium - Principle of balance Mobile - Acid-base equilibria - Acids and bases conjugated - Strength of acids and bases - Polyprotic acids - amphoteric electrolytes - ionic product of water - meaning and calculation of pH - Hydrolysis -Solutions saline buffer - buffer solutions blood - electrode potentials standard - oxidizing or reducing power of a redox couple - Equation Nerst - Stack of Daniel - Cells concentration - electrolysis - Equilibrium of membrane -Organic chemistry and introductory biochemistry Hydrocarbons - Functional groups, classes of organic compounds and their reactivity - substitution reactions and addition reactions - Constitutional isomerism - Stereochemistry - Reactivity of compounds with carbon sp3: alkanes - nucleophilic substitution reactions: alkyl halides, alcohols and thiols - Reactivity of compounds with carbon sp2: alkenes - electrophilic addition reactions - Dienes - aromatic hydrocarbons: electrophilic substitution reactions - Reactivity of carbonyl compounds - Reactions of nucleophilic addition - Reactions of aldehydes and ketones - Reactions of carboxylic acids and their derivatives: acyl halides, anhydrides, esters, amides - Reactions of amines - compounds multifunctional - Classes of compounds of biological interest: Proteins - Amino - Peptide bond - structures of proteins - carbohydrates: monosaccharides, classification, forms acyclic and cyclic - Mutarotation - Disaccharides reducing and non-reducing - Omo and hetero polysaccharides - Glycolipids - Lipids: classification - fatty acids, saturated and unsaturated - glycerides - Steroids - glycerophospholipids and sfingofosfolipidi - Nucleotides - purine and pyrimidine - nucleosides, nucleotides and nucleotide polyphosphate - Structures and Functions of polynucleotides - nucleotides as co-enzymes.