Ateneo - UPO

La materia: particelle elementari, atomi, molecole, ioni. Formule chimiche. Struttura atomica e sistema periodico degli elementi. Le diverse tipologie di legame chimico. Struttura molecolare. Valenza, numero di ossidazione, numero di coordinazione. Classificazione e bilanciamento di reazioni chimiche. Principi di termodinamica. Equilibrio chimico e costante di equilibrio. Principi di cinetica chimica. Stati di aggregazione della materia e passaggi di stato. Soluzioni: espressione della concentrazione, solubilità. Principi di stechiometria ed equilibri in soluzione pH, acidi, basi, sali, tamponi. Titolazioni. Principi di elettrochimica. Principi di nomenclatura inorganica. La chimica degli elementi. Radiochimica e applicazioni in medicina.

P. Atkins, L. Jones, L. Laverman, Principi di Chimica (4° Ed.). Zanichelli. ISBN 978-88-08-32097-1
J.C. Kotz, P.M. Treichel, G. C. Weaver. Chimica (VI Ed.). EdiSes ISBN 9788879599665.
M.S. Silberberg, P. Amateis. Chimica La Natura molecolare della materia e delle sue trasformazioni (4° Ed.). McGraw Hill. ISBN 978-88-386-9539-1.

Lo studente dovrà acquisire le conoscenze di base della chimica generale e inorganica necessarie per affrontare gli insegnamenti successivi del corso di laurea. Lo studente dovrà conoscere la struttura e le proprietà delle sostanze chimiche, comunicando le corrispondenti informazioni con una terminologia adeguata. Lo studente dovrà essere in grado di prevedere e calcolare il comportamento delle sostanze chimiche, recuperando i dati necessari ed elaborandoli adeguatamente, prestando particolare attenzione agli aspetti di particolare significato biologico.

Concetti base di matematica e fisica.
Conoscenza della lingua italiana.

Lezioni frontali con proiezione di slide, filmati ed esercitazioni alla lavagna. Il materiale didattico (file pdf/ppt) utilizzato durante le lezioni sarà reso disponibile sulla piattaforma on-line agli studenti. In base a eventuali misure restrittive dovute a emergenze sanitarie, le lezioni e le esercitazioni in aula potranno essere integrate o sostituite da misure di didattica remota (lezioni ed esercitazioni trasmesse in diretta su piattaforme informatiche).

L'esame è svolto in forma scritta attraverso la piattaforma informatica DIR. L’esame di Chimica Generale e Inorganica sarà separato per le due parti del corso
La Parte 1 dell’esame sarà composta da domande a risposta multipla con punteggi diversificati in funzione della difficoltà. Lo studente deve raggiungere una votazione di almeno il 70% del punteggio totale.
La seconda parte dell’esame sarà organizzata in due sezioni distinte, ciascuna contenente esercizi di stechiometria, bilanciamento di reazioni, metrica chimica, termodinamica, elettrochimica e chimica nucleare. Lo studente deve raggiungere una votazione simultanea di 60% in ogni sezione per il superamento della seconda parte dell’esame.
Il voto finale sarà determinato in proporzione al punteggio complessivo ottenuto nelle due parti dell’esame.
In caso di misure restrittive dovute a emergenze sanitarie, l'esame sarà reso disponibile in modalità remota, mantenendo intatta la modalità esecutiva.

Parte 1
La materia: particelle elementari, atomi, molecole, ioni. Modelli atomici, numeri quantici, orbitali, configurazione elettronica. Sistema periodico degli elementi. Composti chimici, formula chimica, peso atomico, molecolare e peso formula. Isotopi.
Legame covalente, ionico, a idrogeno, metallico, interazioni intermolecolari. Struttura molecolare: geometria, ibridizzazione, orbitali molecolari, risonanza, formule di Lewis. Teoria VSEPR.
Teorie di legame: VB e MO.
Stati di aggregazione della materia, definizione, proprietà e cambiamenti di stato. I gas e le loro leggi. I liquidi e le loro proprietà. Diagrammi di fase. Cenni ai fluidi supercritici.
Solidi, classificazione. Solidi cristallini: celle elementari, reticoli di Bravais, analisi a raggi X, polimorfismo.
Soluzioni, definizione, principali espressioni della concentrazione, solubilità.
Proprietà colligative, osmolarità.
Numero di ossidazione. Nomenclatura delle sostanze inorganiche.
Complessi: definizione, numero e geometria di coordinazione, cenni di nomenclatura, composti organometallici, chelati, stabilità.
Parte 2
Reazioni chimiche. Classificazione. Bilanciamento di reazioni. Reazioni in soluzione acquosa: acido-base, di precipitazione, con sviluppo di gas.
Reazioni di ossidoriduzione e bilanciamento elettronico.
Metrica chimica e principi di chimica verde.
Principi di cinetica chimica, velocità di reazione, ordine di reazione. Catalisi.
Equilibrio chimico. Quoziente di reazione e costante di equilibrio. Principio di Le Châtelier.
Equilibri acido-base, il pH. Calcolo del pH per acidi, basi, sali. Soluzioni tampone, definizione, classificazione, equazione di Henderson-Hasselbach.
Equilibri di solubilità, prodotto di solubilità, effetto dello ione comune.
I principi della termodinamica e la loro applicazione alle reazioni chimiche. Entalpia, entropia ed energia libera, spontaneità delle reazioni.
Elettrochimica. Grandezze elettriche. Semireazioni, potenziali d’elettrodo, f.e.m., . Potenziali standard e equazione di Nernst. Pile e celle galvaniche. Elettrolisi.
Principi di radiochimica, reazioni nucleari, decadimento radioattivo, radiofarmaci.
Chimica degli elementi: diffusione in natura ed estrazione, proprietà, impieghi industriali e rilevanza biologica.

Lo studente deve conoscere i concetti fondamentali della chimica (struttura della materia, atomi/molecole, mole, legami e interazioni, reazioni, passaggi di stato, soluzioni, equilibrio chimico (pH, solubilità, complessazione), principi base di cinetica, termodinamica, elettrochimica e chimica nucleare. Deve comprendere come questi concetti si applicano al mondo reale e all’esperienza pratica e che queste nozioni rappresentano la base per una serie di insegnamenti successivi del CdS.
Lo studente deve saper applicare le conoscenze base di chimica generale per riconoscere, classificare sostanze chimiche e saper prevedere qualitativamente e quantitativamente il loro comportamento in diverse situazioni.
Lo studente deve essere autonomo nell’identificare i composti chimici e i fenomeni che li coinvolgono, nello scegliere nel proprio bagaglio di conoscenze il necessario per prevederne il decorso e nel giudicarne le conseguenze pratiche.
La chimica ha un linguaggio scientifico ben definito, che lo studente deve padroneggiare per poter comunicare efficacemente. Lo studente deve conoscere in dettaglio la nomenclatura delle sostanze chimiche e la terminologia necessaria per descriverne le proprietà e le trasformazioni.
Lo studente dovrà impiegare i principi di chimica generale acquisiti durante il corso come base per l’apprendimento delle conoscenze dei successivi insegnamenti in ambito chimico e biologico.