Obiettivi Formativi

OF 1 (Conoscenza e comprensione): Far acquisire un’adeguata conoscenza e comprensione dei fondamenti chimici delle tecnologie da un punto di visto sia descrittivo che quantitativo con riferimento alle proprietà fisiche e chimiche della materia ed alla sua struttura nei diversi stati di aggregazione e degli equilibri, in particolare in soluzione. Fornire conoscenze di base sui principali composti organici di interesse biologico. Tutti gli argomenti sono affrontati sia teoricamente che numericamente con esercizi volti a risolvere problemi pratici. OF 2 (Capacità di applicare conoscenza e comprensione): Far sviluppare la capacità di applicare in maniera autonoma le nozioni teoriche acquisite, per impostare, analizzare e risolvere problemi attinenti i settori dell’ingegneria sapendo interpretare i fenomeni chimici e sapendo utilizzare le leggi che li governano. OF 3 (Autonomia di giudizio): Far acquisire la capacità di individuare autonomamente gli strumenti e le fonti di dati necessarie all'analisi, alla comprensione e alla risoluzione dei problemi pertinenti l'insegnamento anche attraverso l'integrazione delle conoscenze acquisite con appropriate indagini bibliografiche tali da consentire un confronto critico tra le diverse soluzioni possibili. Alla fine del corso gli studenti dovranno essere, inoltre, in grado di saper effettuare un confronto critico tra diverse possibili soluzioni attinenti all’interpretazione e al bilanciamento stechiometrico di reazioni chimiche, riconoscere i gruppi funzionali che caratterizzano i principali composti organici di interesse biologico ed altri argomenti del programma del corso. OF 4 (Abilità comunicative): Far acquisire la capacità comunicare le conoscenze acquisite in maniera critica adoperando un linguaggio tecnico ed un approccio metodologico adeguati alla disciplina. OF 5 (Capacità di apprendimento): Acquisire un metodo di studio individuale adeguato a consentire l'approfondimento delle conoscenze e ad affrontare ulteriori tematiche avanzate o settoriali.

Metodi didattici

Lezioni frontali ed esercitazioni in aula. Esercitazioni in laboratorio.

Prerequisiti

Nozioni di base relative alle leggi generali della chimica, alla simbologia di elementi e composti, alla più semplice nomenclatura inorganica ed organica, al bilanciamento delle reazioni elementari

Verifiche dell'apprendimento

La verifica dell’apprendimento prevede verifiche in itinere ed un esame finale. Le verifiche in itinere vertono su esercizi sugli argomenti del programma, e sono finalizzate ad accertare le conoscenze acquisite e le capacità di applicarle in maniera critica utilizzando linguaggi tecnici appropriati. Le verifiche in itinere sono almeno due con valutazione in trentesimi durante tutto il corso. L’esame finale consiste in una prova scritta e una prova orale. Sono esonerati dalla prova scritta gli studenti che hanno ricevuto una valutazione media maggiore o uguale a 18/30 nelle verifiche in itinere

Programma del Corso

L'ATOMO. Origine della teoria atomica. La teoria quantistica. La meccanica ondulatoria. I numeri quantici. Le strutture elettroniche degli atomi e classificazione periodica degli elementi. IL LEGAME CHIMICO. Formule di Lewis. Elettronegatività. Legami chimici: covalente, ionico. Risonanza. Orbitali delocalizzati. Legame idrogeno. LE REAZIONI CHIMICHE. Valenza. Numero d’ossidazione. Nomenclatura dei composti chimici. Reazioni chimiche. Reazioni redox. Relazioni ponderali nelle reazioni chimiche. STATO SOLIDO. Concetti di base. STATO GASSOSO. Lo stato gassoso. Leggi dello stato gassoso. L'equazione generale dei gas ideali. SOLUZIONI. Solubilità. Concentrazione delle soluzioni. Soluzioni ideali. Legge di Raoult. Tensione di vapore. Le proprietà colligative. Soluzioni elettrolitiche. EQUILIBRIO CHIMICO. Legge dell’equilibrio chimico. Equilibri in soluzione. Prodotto ionico dell’acqua. Acidi e basi. pH. Calcolo del pH. Soluzioni tampone. CINETICA CHIMICA. Velocità di reazione. Variabili che influenzano la velocità di reazione. Energia di attivazione. ELETTROCHIMICA. Pile. Equazione di Nernst. Elettrolisi. Leggi di Faraday. CHIMICA DEI COMPOSTI DEL CARBONIO. Principali composti organici: idrocarburi, alcoli, aldeidi, chetoni, acidi carbossilici, esteri, ammidi. Isomeria: isomeri di struttura, stereoisomeria. BIOMOLECOLE. Principali biomolecole (proteine, acidi nucleici, carboidrati e lipidi): struttura, proprietà.