CHIMICA

Obiettivi formativi

• CHIMICA GENERALE

  Il corso ha lo scopo di trasferire allo studente le conoscenze di base della chimica generale. In particolare, lo studente sarà indirizzato a comprendere la struttura atomica e molecolare, le proprietà periodiche degli elementi, i legami chimici, le reazioni chimiche, le proprietà dei gas e delle soluzioni nonché gli aspetti quantitativi della chimica generale.

• CHIMICA ORGANICA

  Le sostanze organiche sono i mattoni fondamentali della materia vivente. Verranno descritte la struttura, le proprietà e la reattività delle principali classi di composti organici, con particolare enfasi su quelli più importanti nelle matrici alimentari. Gli allievi dovranno acquisire la conoscenza delle principali molecole organiche e la capacità di scrivere la struttura di quelle più semplici e di discuterne le proprietà anche in relazione al loro utilizzo in campo agroalimentare. Inoltre dovranno acquisire la conoscenza delle reazioni fondamentali dei composti organici e del modo con cui i composti semplici si combinano per formare le molecole più complesse.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

• CHIMICA GENERALE
  1. Composizione e struttura della materia: generalità, miscugli, composti chimici, atomi, molecole e ioni, peso molecolare, peso atomico, concetto di mole e numero di Avogadro;
  2. La struttura dell’atomo: generalità, modello atomico di Bohr-Sommerfeld, gli orbitali, costruzione ideale di atomi, principio della massima molteplicità di Hund, la regola Aufbau, principio di esclusione di Pauli, il sistema periodico degli elementi;
  3. Il legame chimico: generalità, concetto di valenza, tipi di legame: legame covalente (omeopolare, eteropolare), legame covalente dativo o di coordinazione, legame elettrostatico (legame ionico, legami dipolare), legame idrogeno, legame metallico, cenni sull’ibridizzazione molecolare e sulla teoria dell’orbitale molecolare;
  4. Le reazioni chimiche: generalità, numero di ossidazione, formazione di ossidi, anidridi, acidi, basi e sali, nomenclatura e bilanciamento, reazioni di ossido-riduzione e bilanciamento. Moli, equivalenti e calcoli di stechiometria.
  5. Termodinamica: generalità, cenni sullo stato termodinamico di un sistema, concetto di entalpia ed entropia, I, II e III principio;
  6. Lo stato gassoso (stato espanso): gas ideale, pressione, volume, temperatura. Le leggi dei gas ideali (Boyle, Charles e Gay Lussac) e l’equazione di stato dei gas. Legge di Avogadro;
  7. Gli stati condensati: generalità su: cristalli, solidi, liquidi;
  8. Soluzioni di elettroliti e non elettroliti: generalità, passaggio in soluzione, concentrazioni: composizione percentuale, molalità, molarità, normalità. Generalità sulle proprietà colligative. Dissociazione elettrolitica;
  9. Cinetica ed Equilibrio chimico: generalità, cenni di cinetica chimica, legge dell’equilibrio chimico, costante di equilibrio, fattori che influenzano l’equilibrio chimico;
  10. Equilibri ionici in soluzioni: generalità, acido e base secondo Arrhenius, Bronsted e Lowy, forza di un acido e di una base, elettroliti, prodotto ionico dell’acqua, pH e calcolo del pH in soluzione acquosa, indicatori di pH, idrolisi, sistemi tampone, prodotto di solubilità, titolazioni
  11. Elettrochimica: concetti generali sul potenziale elettrico, elettrolisi, elettrodi e pile. Determinazione potenziometrica del pH;
  12. Cenni sui principali metalli contaminanti dei cibi: Nichel, Mercurio, Cromo, Arsenico, Uranio, Cadmio, Piombo.
• CHIMICA ORGANICA

  L'insegnamento consiste di 56 ore di lezioni frontali, per le quali il docente si avvale di slides, gesso e lavagna. Le diapositive proiettate a lezione, le tracce delle esercitazioni effettuate in aula e altro materiale didattico verranno messi a disposizione degli studenti dal docente durante il corso sul sito della didattica on line. Sono inoltre previste esercitazioni in aula mirate durante l'espletamento del programma di studio.

Prerequisiti richiesti

• CHIMICA GENERALE

  Conoscenze di base di matematica e fisica

• CHIMICA ORGANICA

  Conoscenze diu Chimica generale.

Frequenza lezioni

• CHIMICA GENERALE

  Non è obbligatoria ma fortemente consigliata

• CHIMICA ORGANICA

  La frequenza non è obbligatoria ma è consigliabile.

Contenuti del corso

• CHIMICA GENERALE

  Generalità sulla materia, struttura dell’atomo, elementi e loro periodicità, legami chimici, reazioni chimiche e loro aspetti quantitativi, cenni di termodinamica, lo stato gassoso, equilibrio chimico, le soluzioni e loro aspetti quantitativi, cenni di elettrochimica e generalità sulla chimica inorganica.

• CHIMICA ORGANICA

  1.Introduzione alla chimica organica. Il legame chimico, orbitali atomici e molecolari, struttura dei legami sigma e pi-greco, rappresentazione delle strutture organiche, risonanza; 2. Fondamenti di reattività, concetto di nucleofilo ed elettrofilo; 3. Alcani e cicloalcani, isomeria e stereoisomeria. Chiralità. Enantiomeri. Attività ottica. Attività biologica. Gruppi alchilici; 4. Alcheni, alchini, alogenuri alchilici, struttura, proprietà, reattività; 5. Idrocarburi aromatici. Aromaticità. Regola di Huckel. Idrocarburi policiclici aromatici. Sostituzioni elettrofile e nucleofile; 6. Alcoli, fenoli, eteri, tioli, polifenoli, chinoni; 7.Aldeidi e chetoni alifatici ed aromatici. Proprietà e reattività; 8. Ammine alifatiche ed aromatiche. Composti eterociclici. Sistemi eterociclici elettron-ricchi ed elettron-poveri. Proprietà e reattività. Cenni sui composti naturali azotati e di sintesi (alcaloidi e porfirine); 9. Acidi carbossilici e loro derivati (alogenuri, anidridi, esteri, ammidi e carbammati). Reattività;10. Le biomolecole. Lipidi. Triacilgliceroli. Vitamine liposolubili;11. Le biomolecole. Carboidrati: monosaccaridi, disaccaridi, polisaccaridi (amido, glicogeno e cellulosa). Proprietà, reattività, importanza negli alimenti;12. Le biomolecole. Amminoacidi e Proteine;13. Le biomolecole. Acidi nucleici (Cenni).

Testi di riferimento

• CHIMICA GENERALE

  Qualunque testo universitario di base per la chimica generale o uno dei seguenti:

  • Fondamenti di Chimica Generale Seconda dizione, Peter Atkins, Loretta Jones Leroy Laverman. Zanichelli

  • Chimica Generale 11 edizione, di Ralph H. Petrucci, F. Geoffrey Herring, Jeffry D. Madura, Carey Bissonnette. Piccin

  • Stechiometria per la chimica generale. P. M. Lausarot, G. A. Vaglio. Piccin
• CHIMICA ORGANICA
  1. Brown, Campbell, Farrel: Elementi di Chimica Organica con modelli molecolari, Edizione 2012, Edises, Napoli.
  2. Janice Gorzynski Smith: Fondamenti di Chimica Organica, II edizione 2014, MCGraw-Hill Education, Milano
  3. Paula Yurkanis Bruice, Elementi di chimica organica, II edizione 2017, Edises, Napoli
  4. John McMurry : Fondamenti di chimica organica, VII edizione, PICCIN Padova (Testo di consultazione)

Programmazione del corso

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

• CHIMICA GENERALE

  Valutazione dell’apprendimento in itinere;

  L’esame finale comprenderà una prova scritta basata sugli argomenti oggetto delle valutazioni in itinere e di una prova orale;

  L’esito dell’esame dipenderà dalla media delle due prove.

• CHIMICA ORGANICA

  Esame orale

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

• CHIMICA ORGANICA

  1. Differenza tra un'aldeide e un chetone.

  2. Cos'è il saccarosio

  3. Causa irrancidimento cibi.

  4. Reattività delle ammine.