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| Corso | SCIENZE FORESTALI E AMBIENTALI |
| Curriculum | Ambiente e paesaggio agro-forestale |
| Orientamento | Orientamento unico |
| Anno Accademico | 2022/2023 |
| Crediti | 8 |
| Settore Scientifico Disciplinare | CHIM/03 |
| Anno | Primo anno |
| Unità temporale | Primo semestre |
| Ore aula | 80 |
| Attività formativa | Attività formative di base |
| Erogazione | 14L05L CHIMICA in SCIENZE E TECNOLOGIE AGRARIE L-25 Petrovicova Beatrix |
| Docente | Non assegnato |
| Obiettivi | Acquisizione delle conoscenze in chimica generale ed organica con riferimenti alla capacità di individuare i principali meccanismi e calcoli chimici. Elaborare in modo autonomo le nozioni apprese applicandole all’indagine conoscitiva di chimica generale ed organica. |
| Programma | 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. 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. LA TEORIA ATOMICA E LE PROPRIETA’ DELLA MATERIA L’atomo. Struttura dell’atomo. Isotopi. Elettroni e periodicità chimica. Orbitali. Gli elementi e la loro organizzazione nella tavola periodica La massa atomica. MOLECOLE E COMPOSTI Prospettiva molecolare degli elementi e dei composti Le formule chimiche dei composti Nomenclatura dei composti chimici. 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 LE REAZIONI CHIMICHE Le equazioni chimiche Il bilanciamento delle equazioni chimiche Tipi di reazioni chimiche Equazioni molecolari, ioniche complete e ioniche nette LA QUANTITA’ NELLE REAZIONI CHIMICHE La stechiometria delle reazioni chimiche Reagente limitante, resa teorica e resa percentuale. 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 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 SOLIDI E LIQUIDI I solidi Le proprietà dei solidi: fusione, congelamento e sublimazione I Liquidi: le proprietà intensive 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. 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. 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. 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 OSSIDAZIONE E RIDUZIONE Concetti e definizioni Gli stati di ossidazione: la contabilità degli elettroni Il bilanciamento delle equazioni di ossidoriduzione. 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. Principali tipi di reazioni organiche: addizione, sostituzione, eliminazione. 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. Nomenclatura chimica. 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. Ibridazione , 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. (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. Masterton W.L., Hurley C. L. (1998). Chimica: principi & reazioni. Piccin, Padova Skoog, D.A.; West D.M., Holler F.J. (1998). Fondamenti di chimica analitica. Edises, 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 | No |
| Frequenza obbligatoria | No |
| Valutazione prova scritta | Sì |
| Valutazione prova orale | Sì |
| Valutazione test attitudinale | No |
| Valutazione progetto | No |
| Valutazione tirocinio | No |
| Valutazione in itinere | No |
| Prova pratica | No |
| Descrizione | Avviso | |
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| Ricevimenti di: Beatrix Petrovicova | ||
| Il martedi su appuntamento (beatrix.petrovicova@unirc.it) presso il proprio studio sito al Lotto D (piano -2) dalle 9.00 alle 12.00 |
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