Obiettivi Formativi

Lo studente acquisirà̀ conoscenze generali di Chimica, della natura della materia, delle sue trasformazioni e delle leggi che la governano. Verranno fornite informazioni su elementi chimici e composti di interesse biologico e molecolare, con particolare attenzione a quelli che sono rilevanti nello studio delle biotecnologie.

Metodi didattici

Metodi Didattici Gli strumenti didattici sono basati sull'utilizzo di proiezioni dimostrative, esercizi alla lavagna, esercitazioni in laboratorio, ma anche uso di programmi al computer per visualizzazione  3D di molecole, proteine e macromolecole di interesse biologico e analisi statistiche. La frequenza alle lezioni è obbligatoria. Le attestazioni di frequenza verranno rilasciate a seguito del raggiungimento di almeno il 75% di presenza di quanto erogato.​​​​​​​

Prerequisiti

​​​​​​​Buona conoscenza dell'algebra di base, i numeri naturali, relativi, razionali, irrazionali e reali. Conoscenze di base sulle grandezze fondamentali, equivalenze e calcoli dimensionali, della notazione esponenziale e relativi multipli e sottomultipli delle grandezze.

Verifiche dell'apprendimento

La verifica dell’apprendimento sarà effettuata secondo calendario didattico con esame finale orale (voto in trentesimi) 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

Programma del Corso

La chimica e le sostanze chimiche - Definizione di proprietà e trasformazioni delle sostanze - Misure ed unità di misura - La composizione della materia, proprietà atomiche e la tavola periodica - La struttura dell’atomo e i modelli atomici, cenni di chimica quantistica e Planck, l’equazione di Schröedinger - I postulati di Bohr, gli spettri atomici e i numeri quantici, il principio di esclusione di spin elettronico (Pauli) - Definizione degli atomi polielettronici  - De Broglie (dualismo particella-onda) - Il principio di indeterminazione di Heisenberg – - Rappresentazioni grafiche di orbitali, energie degli orbitali e schermatura elettronica. Termochimica - Principi generali, spontaneità dei processi ed energie coinvolte - Reazioni esoergoniche ed endoergoniche; esotermiche e endotermiche Legame chimico - Legame covalente puro e eteropolare legami covalenti singoli e multipli, sigma e pigreco - Legame covalente dativo - Legame ionico - Legame metallico - Strutture di Lewis di molecole poliatomiche - Numero sterico e configurazioni geometriche - Risonanza - Ottetti espansi e ottetti incompleti - Valenza e numeri di ossidazione - Polarità di legami - Teoria del legame di valenza (VBT) - Ibridizzazione - Proprietà magnetiche - Diamagnetismo, paramagnetismo, ferromagnetismo - Definizione di orbitali molecolari (MOT) - Interazioni intermolecolari - Interazioni deboli - Forze di Van der Waals - Interazioni ione-dipolo e processi di solvatazione - legami intermolecolari - I gas e i liquidi - Leggi universali dei gas- legge di Avogadro - distribuzione statistica delle velocità molecolari - Proprietà dei liquidi - Le proprietà dei liquidi - Solubilità - Concentrazione delle soluzioni: concetto e calcolo di molarità e normalità - Proprietà colligative - Pressione osmotica e fenomeni biologici correlati - coefficiente di Van’t Hoff - Osmosi inversa - Proprietà elettriche delle soluzioni - Sistemi dispersi: stato colloidale. Reazioni ed equilibrio chimico - Equilibrio e legge di Gouldberg Waage - Principio di Le Chatelier - Relazioni Termodinamiche equilibri in soluzione - Autoionizzazione dell’acqua - Acidi e basi deboli, pH e pOH - Misura del pH  - Acidi poliprotici - Curve di speciazione (grado di protonazione) al varare del pH - Sali e sali acidi - Idrolisi e Sali di Idrolisi - Soluzioni tampone - Definizione di ossido riduzioni - Numero di ossidazione - Solvatazione e sfera di solvatazione