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| Corso | SCIENZE E TECNOLOGIE ALIMENTARI |
| Curriculum | Curriculum unico |
| Orientamento | UNICO |
| Anno Accademico | 2017/2018 |
| Crediti | 10 |
| Settore Scientifico Disciplinare | CHIM/03 |
| Anno | Primo anno |
| Unità temporale | Primo semestre |
| Ore aula | 100 |
| Attività formativa | Attività formative di base |
| Docente | AGOSTINO SORGONA' |
| Obiettivi | Obiettivo del corso è quello di introdurre i principi fondamentali della composizione, della struttura, e delle proprietà della materia e i principi termodinamici e cinetici che regolano la sua trasformazione. Inoltre, il presente corso intende fornire allo studente le basi per comprendere le relazioni tra struttura, proprietà e reattività delle molecole organiche, con particolare riferimento a quelle di interesse biologico. Attraverso delle esercitazioni sia in aula sia in laboratorio, il presente corso si propone l’obiettivo di far acquisire allo studente un certo grado di familiarità con la risoluzione di problemi ed esercizi numerici sui vari argomenti delle scienze chimiche e di utilizzare i dettami della Chimica al fine di interpretare tutti quei fenomeni che sono alla base dei sistemi biologici e delle trasformazioni dei prodotti agroalimentari. |
| Programma | 1. MISURE E GRANDEZZE Le grandezze fondamentali e le unità di misura Le unità e grandezze derivate Analisi dimensionale e Conversioni delle unità di misura Le grandezze estensive ed intensive 2. ENERGIA E LE SUE FORME L’energia cinetica L’energia potenziale L’energia elettromagnetica L’energia totale Temperatura e calore 3. MISURAZIONI Gli errori Precisione ed accuratezza Le cifre significative La notazione scientifica 4. MATERIA: CLASSIFICAZIONE E TRASFORMAZIONI FISICHE E CHIMICHE Classificazione della materia in termini di stato di aggregazione: solido, liquido e gassoso Classificazione della materia a seconda della sua composizione: elementi, composti e miscugli Le proprietà fisiche e chimiche della materia I mutamenti nella materia: trasformazioni fisiche e chimiche I passaggi di stato Le curve di riscaldamento e di raffreddamento delle sostanze pure e dei miscugli Metodi di separazione di miscugli e sostanze 5. LA TEORIA ATOMICA E LE PROPRIETA’ DELLA MATERIA Gli atomi Il modello nucleare: elettroni, protoni e neutroni Le proprietà dei protoni, dei neutroni e degli elettroni Gli elementi e la loro organizzazione nella tavola periodica Gli ioni Gli isotopi La massa atomica 6. MOLECOLE E COMPOSTI Prospettiva molecolare degli elementi e dei composti Le formule chimiche dei composti Nomenclatura dei composti 7. LA COMPOSIZIONE CHIMICA La quantità chimica: la mole La massa molare di un elemento: conversione tra grammi di sostanza in numero di atomi e viceversa La massa molare di un composto: conversione tra grammi di sostanza e numero di molecole Le formule chimiche come fattori di conversione La composizione percentuale in massa Determinare le formule empiriche dei composti Determinare le formule molecolari dei composti 8. LE REAZIONI CHIMICHE Le equazioni chimiche Il bilanciamento delle equazioni chimiche Tipi di reazioni chimiche Equazioni molecolari, ioniche complete e ioniche nette 9. LA QUANTITA’ NELLE REAZIONI CHIMICHE La stechiometria delle reazioni chimiche Reagente limitante, resa teorica e resa percentuale 10. GLI ELETTRONI NEGLI ATOMI La luce e la radiazione elettromagnetica Il modello di Bohr: atomi ed orbite Il modello quanto-meccanico: atomi ed orbitali Gli orbitali: dimensione, forma ed orientamento Le configurazioni elettroniche: in che modo gli elettroni occupano gli orbitali? Le configurazioni elettroniche e la tavola periodica: gli elettroni di valenza Il potere esplicativo del modello quanto-meccanico Modello quanto-meccanico e proprietà periodiche degli elementi 11. IL LEGAME CHIMICO La forza e la lunghezza di legame La teoria di Lewis: regola dell’ottetto e strutture di Lewis Strutture di Lewis dei composti ionici: trasferimento di elettroni nel legame ionico Un particolare legame ionico: il legame metallico Strutture di Lewis dei composti molecolari: condivisioni di elettroni nel legame covalente Il legame covalente dativo La risonanza: strutture di Lewis equivalenti della stessa molecola La teoria VSEPR: la forma delle molecole La polarità dei legami La teoria del legame di valenza (VB, Valency Bond Theory) Gli orbitali ibridi e la struttura dei composti del carbonio 12. LE FORZE INTERMOLECOLARI Forze di dispersione o di London Forze dipolo-dipolo Forze ione-dipolo Legame ad idrogeno 13. SOLIDI E LIQUIDI I solidi Le proprietà dei solidi: fusione, congelamento e sublimazione I Liquidi: le proprietà intensive 14. I GAS La pressione: risultato di continue collisioni molecolari Le leggi dei gas Il volume molare dei gas Le miscele gassose I gas nelle reazioni chimiche Limiti della teoria cinetico molecolare per i gas I gas reali 15. LE SOLUZIONI Soluzioni di solidi disciolti in acqua Soluzioni di gas in acqua La concentrazione delle soluzioni La stechiometria delle soluzioni Le proprietà colligative delle soluzioni 16. LA TERMODINAMICA Concetti preliminari Il sistema scambia energia con l’ambiente: il calore ed il lavoro Il primo principio della termodinamica Entalpia: una misura del calore emesso o assorbito in una reazione La spontaneità delle reazioni, l’entropia e il secondo principio della termodinamica L’energia libera di Gibbs: la forza motrice di una trasformazione chimica. 17. LA CINETICA CHIMICA Importanza e scopi della cinetica chimica Velocità delle reazioni chimiche Legge della velocità delle reazioni chimiche e l’ordine di reazione Legge cinetica integrata Molecolarità e meccanismo delle reazioni Fattori che influenzano la velocità di reazione Teoria della cinetica delle reazioni: i modelli di reazione Meccanismi di reazioni ad uno o più stadi Catalisi e catalizzatori 18. L’EQUILIBRIO CHIMICO Importanza dell’equilibrio chimico L’equilibrio chimico dinamico delle reazioni La costante di equilibrio La costante di equilibrio negli equilibri eterogenei Calcolo ed utilizzo della costante di equilibrio Il quoziente di reazione La termodinamica dell’equilibrio Perturbare una reazione all’equilibrio: il principio di Le Chatelier Il prodotto di solubilità 19. ACIDI E BASI Concetti e Teorie Teoria di Arrhenius Teoria di Brønsted-Lowry Teoria di Lewis La ionizzazione dell’acqua Le scale di pH e di pOH: due modi di esprimere l’acidità e la basicità delle soluzioni La forza degli acidi e delle basi Come calcolare il pH delle soluzioni acidi o basi forti e deboli Reazioni di acidi e basi Titolazione acido-base Soluzioni di sali: l’equilibrio di idrolisi Le soluzioni tampone 20. OSSIDAZIONE E RIDUZIONE Concetti e definizioni Gli stati di ossidazione: la contabilità degli elettroni Il bilanciamento delle equazioni di ossidoriduzione 21. I COMPOSTI ORGANICI Definizioni di chimica organica e composti organici Caratteristiche strutturali dei composti organici La stereochimica e l’isomeria dei composti organici I gruppi funzionali La reattività dei composti organici 22. GLI IDROCARBURI Definizioni e caratteristiche Gli alcani e i cicloalcani: definizioni, struttura, nomenclatura, proprietà fisiche e reattività Gli alcheni e i cicloalcheni: definizioni, struttura, nomenclatura, proprietà fisiche e reattività Gli alchini: definizioni, struttura, nomenclatura, proprietà fisiche e reattività Gli idrocarburi aromatici: definizioni, struttura, nomenclatura, proprietà fisiche e reattività 23. ALCOLI, FENOLI ED ETERI Definizioni e concetti La nomenclatura Proprietà fisiche e chimiche Reattività 24. ALDEIDI E CHETONI Definizioni e concetti La nomenclatura Proprietà fisiche e chimiche Reattività 25. ACIDI CARBOSSILICI E LORO DERIVATI Definizioni e concetti La nomenclatura Proprietà fisiche e chimiche Reattività 26. AMMINE, AMMIDI Definizioni e concetti La nomenclatura Proprietà fisiche e chimiche Reattività 27. BIOMOLECOLE (CARBOIDRATI, PROTEINE E LIPIDI) Definizioni e concetti La nomenclatura Proprietà fisiche e chimiche Reattività 28.ESERCITAZIONI Il laboratorio chimico: documentazione, vetreria e attrezzi, strumenti da banco, reagentario e sicurezza Soluzioni e diluizioni: soluzioni di singoli composti, soluzione nutritive e soluzione tampone Il pHmetro e relative misurazioni: esempi di idrolisi saline Il conduttimetro Le titolazioni Lo spettrofotometro e relative misurazioni |
| Testi docente | Tro N. J. (2013) INTRODUZIONE ALLA CHIMICA. Pearson Atkins Peter, Jones Loretta (2012) PRINCIPI DI CHIMICA. Terza edizione italiana. Zanichelli McCurry John (2011) FONDAMENTI DI CHIMICA ORGANICA. Zanichelli SLIDES DELLE LEZIONI |
| Erogazione tradizionale | Sì |
| Erogazione a distanza | No |
| Frequenza obbligatoria | No |
| Valutazione prova scritta | No |
| Valutazione prova orale | Sì |
| Valutazione test attitudinale | No |
| Valutazione progetto | No |
| Valutazione tirocinio | No |
| Valutazione in itinere | Sì |
| Prova pratica | No |
| Descrizione | Descrizione |
|---|---|
| esercizi n. 2 (dispensa) | 
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| Descrizione | Avviso | |
|---|---|---|
| Ricevimenti di: Agostino Sorgona' | ||
| Ricevimento presso il mio ufficio (livello 4 - lato mare - feo di vito) dalle ore 10,00 alle 12,00 ogni mercoledì. Fuori dagli orari previsti è possibile: 1. prenotare un ricevimento inviando una richiesta alla mia email: asorgona@unirc.it 2. prenotare una video conferenza online via skype: chimica stal (punto skype) |
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