Dipartimento di Agraria - Università Mediterranea di Reggio Calabria - Didattica

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CHIMICA

Corso

SCIENZE E TECNOLOGIE AGRARIE

Curriculum

Curriculum unico

Orientamento

UNICO

Anno Accademico

2020/2021

Crediti

Settore Scientifico Disciplinare

CHIM/03

Anno

Primo anno

Unità temporale

Primo semestre

Ore aula

Attività formativa

Attività formative di base

Canale unico

Docente

MARIA SIDARI

Obiettivi

Obiettivo del corso è quello di 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. Dalla capacità
interpretativa del comportamento di tali molecole deriva la comprensione dei meccanismi biochimici. Si svolgeranno esercitazioni in aula per familiarizzare lo studente con la risoluzione di problemi ed esercizi numerici sui vari argomenti.
DESCRITTORE DI DUBLINO DI PRIMO CICLO "CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE.
Completare la preparazione chimica di base dello studente fornendo
gli elementi essenziali per comprendere il linguaggio della chimica (simboli e formule), la struttura della materia e i principi termodinamici e cinetici che regolano la sua trasformazione. Inoltre, 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.
DESCRITTORE DI DUBLINO DI PRIMO CICLO "CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE"
Sviluppare la capacità di applicare le conoscenze e la comprensione dei temi del corso in maniera da dimostrare una competenza adeguata sia per ideare e sostenere argomentazioni che per risolvere problemi.

DESCRITTORE DI DUBLINO DI PRIMO CICLO "AUTONOMIA DI GIUDIZIO"
Sviluppare la capacità di raccogliere, leggere e interpretare dati di tipo chimico ritenuti utili a determinare giudizi autonomi, inclusa la riflessione su temi scientifici ad essi connessi.

DESCRITTORE DI DUBLINO DI PRIMO CICLO "ABILITÀ COMUNICATIVE"
Sviluppare la capacità di comunicare informazioni, idee, problemi e soluzioni a interlocutori specialisti e non specialisti.
DESCRITTORE DI DUBLINO DI PRIMO CICLO "CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO"
Sviluppare quelle capacità di apprendimento che sono necessarie per intraprendere studi successivi con un alto grado di autonomia. Quindi capacità di utilizzare le nozioni di Chimica al fine di interpretare tutti quei processi che in discipline diverse devono essere compresi anche a livello molecolare (Pedologia, Biochimica e Fisiologia Vegetale,Genetica, Chimica del Suolo).

Programma

Programma Chimica AA 2020-2021
Misurazione: la scienza di base. Sistemi di misura. Analisi dimensionale. Cifre significative. Notazione scientifica.

Proprietà fisiche della materia. Cambiamento chimico fisico e conservazione della materia. Miscele, composti, elementi. Periodicità chimica e classificazione degli elementi, peso atomico, massa atomica. Tavola periodica degli elementi.

L’atomo. Struttura dell’atomo. Isotopi. Elettroni e periodicità chimica. Orbitali. Principio di Pauli. Principio di Hund. Aufbau

Il legame chimico. Energia di legame, regola dell’ottetto, potenziale di ionizzazione, affinità elettronica, carattere metallico di un elemento, rappresentazione degli atomi. Tipi di legame chimico: legami atomici, elettrostatici, metallici. Elettronegatività. Ibridizzazione , risonanza. Formule di Lewis.

Stato solido e Stato gassoso: sostanze molecolari, solidi ionici e metallici. Gas ideali, pressione,volume, temperatura, equazione di stato dei gas ideali, gas reali.
Stato liquido: Soluzioni, colloidi e sospensioni. Concentrazione delle soluzioni. Proprietà colligative delle soluzioni.

L’equilibrio chimico: legge dell’azione di massa, acidi e basi, prodotto ionico dell’acqua, pH e pOH, acidi e basi deboli e loro costanti di equilibrio, titolazioni acido-base, indicatori acido-base, equilibri di precipitazione, idrolisi di sali, soluzioni tampone, prodotto di solubilità.
Esercitazioni su equilibrio chimico: pH, Idrolisi, Tamponi e solubilità, titolazioni acido-base.

Elettrochimica: potenziali standard, equazione di Nerst, celle elettrolitiche, reazioni di ossido-riduzione, semireazione redox, bilanciamento delle reazioni di ossidoriduzione, elettrolisi, pile.

Termodinamica: concetti generali, entalpia, entropia, energia libera, primo, secondo e terzo principio della termodinamica.

Cinetica chimica: concetti generali, velocità delle reazioni chimiche, ordine di reazione, meccanismo di reazione, catalisi e catalizzatori, energia di attivazione, legge di Arrhenius, effetto dei catalizzatori sulla velocità di reazione.

Formule ed equazioni chimiche. Numero di ossidazione. Nomenclatura, bilanciamento delle equazioni chimiche. Reazioni di trasferimento di elettroni. Reazioni di precipitazione, di idrolisi , di complessazione, di spostamento, acido-base, elettrolitiche. Rapporti tra masse nelle reazioni chimiche-
Esercitazioni su : reazioni chimiche e loro bilanciamento.

Il carbonio: configurazione elettronica, ibridazione e legami /: legame semplice, doppio, triplo.

Reattività chimica e reazioni organiche: acidi e basi di Lewis, reagenti elettrofili e nucleofili, carbocationi e carbanioni. Principali tipi di reazioni organiche: addizione, sostituzione, eliminazione.

Nomenclatura: nomenclatura sistematica e comune dei principali gruppi funzionali.

Stereochimica e stereoisomeria: enantiomeria ed attività ottica, diastereoisomeria, isomeri geometrici, configurazioni e conformazioni.

Idrocarburi: Alcani: proprietà chimico-fisiche, nomenclatura, reattività.
Alcheni e alchini: proprietà chimico-fisiche, nomenclatura, reazioni di eliminazione.
Alogenuri alchilici, alcoli, eteri ed epossidi: proprietà chimico-fisiche, nomenclatura, sostituzioni nucleofile alifatiche.

Il gruppo carbonilico ed i suoi composti:
Aldeidi e chetoni: proprietà chimico-fisiche, nomenclatura, reazioni di addizione nucleofila.
Acidi carbossilici e derivati funzionali degli acidi carbossilici: proprietà chimico-fisiche, nomenclatura, acidità, reattività, esterificazione e saponificazione.

Composti azotati: Ammine, Ammidi, proprietà chimico-fisiche, nomenclatura, basicità, reattività, urea.

Aromaticità: anello benzenico, principali composti aromatici, nomenclatura, sostituzione elettrofila aromatica.

Biomolecole: classificazione, strutture, proprietà di carboidrati, lipidi, amminoacidi, proteine e peptidi.

Testi docente

Chimica generale
Atkins Peter; Jones Loretta, Laverman Leroy (2018). Principi di chimica. Zanichelli editore, Bologna
Atkins Peter; Jones Loretta. (2014). Fondamenti di chimica generale. Zanichelli editore, Bologna
Silvestroni Paolo. (1999). Fondamenti di chimica. Casa Editrice Ambrosiana, Milano
Gillespie Ronald J. et al.(1988) – Chimica. Società Editrice Scientifica, Napoli.
Chimica Organica
Morrison, R.T.; Boyd, R.N. (1985). Chimica organica. Casa Editrice Ambrosiana, Milano.
Brown, W.H. (2001). Introduzione alla chimica organica. EDISES, Napoli
Brown, W.H. (1996). Chimica organica. EDISES, Napoli

Erogazione tradizionale

Sì

Erogazione a distanza

Sì

Frequenza obbligatoria

Valutazione prova scritta

Valutazione prova orale

Sì

Valutazione test attitudinale

Valutazione progetto

Valutazione tirocinio

Valutazione in itinere