Approfondimenti di chimica

A.A. 2024/2025
6
Crediti massimi
48
Ore totali
SSD
CHIM/02 CHIM/06
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Il corso ha l'obiettivo di fornire allo studente le nozioni fondamentali di Chimica Organica e di Chimica Fisica.
Nella sezione di chimica organica saranno trattate le principali classi di composti organici in termini di nomenclatura, struttura chimica e reattività di base. Saranno evidenziate le connessioni tra i composti organici, l'ambiente e la società, con particolare riferimento al campo artistico.
Nella sezione di chimica fisica verranno presentati i fondamenti di termodinamica e cinetica chimica con applicazioni a materiali e sistemi di interesse nell'ambito della analisi e la conservazione dei beni Culturali
Risultati apprendimento attesi
Conoscenza di base dei composti organici, sia alifatici che aromatici, e delle loro proprietà. Conoscenza delle basi e delle applicazioni della termodinamica e della cinetica chimica.
Corso singolo

Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.

Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Responsabile
Periodo
Secondo semestre

Programma
Elementi della chimica organica, strutture di Lewis, orbitali ibridi. Panoramica dei più comuni gruppi funzionali. Acidi e basi, pKa. Alcani e cicloalcani: struttura, isomeria, e nomenclatura. Analisi conformazionale di alcani lineari e ciclici. Stereochimica: chiralità e stereogenicità. Riconoscimento di isomeri costituzionali, enantiomeri e diastereoisomeri. Descrittori di configurazione. Alcheni: struttura e proprietà. Sistemi allilici e risonanza. Cenni ai dieni ed ai terpeni. Carbocationi e loro stabilità. Alchini: struttura e proprietà. Composti aromatici: struttura e proprietà elettroniche. Composti eteroaromatici. Alogenuri alchilici e sostituzioni nucleofile. Alcoli, tioli, eteri ed epossidi: struttura e proprietà. Legami ad idrogeno ed acidità degli alcoli. Acidità e proprietà dei fenoli e dei polifenoli. Ammine: struttura, proprietà e basicità. Ammine aromatiche. Composti carbonilici: struttura e proprietà. Acidi carbossilici e loro derivati: struttura e proprietà. Reattività degli acidi: conversione nei cloruri acilici e nelle anidridi, esterificazione di Fischer. Struttura e proprietà degli esteri. Reattività degli esteri: idrolisi basica. Struttura e proprietà delle ammidi. Carboidrati: struttura e proprietà. I monosaccaridi: strutture acicliche e cicliche. Formazione di polisaccaridi e polimeri biologici. Amminoacidi: struttura, proprietà e classificazione in base alle caratteristiche delle catene laterali. Acidità degli amminoacidi e punto isoelettrico. Legame peptidico. Lipidi: struttura, classificazione e proprietà generali. Cenni agli acidi nucleici. Panoramica delle applicazioni della chimica organica nell'ambito dei beni culturali
Termodinamica Chimica. Bilancio dell'energia: primo principio; Stabilità dei sistemi: secondo principio; Equilibri di fase; Equilibri chimici; diagrammi di fase. Transizioni di fase. Principi della calorimetria. Cenni di termodinamica delle interfasi, dei colloidi e delle sospensioni. Cinetica Fenomenologica. Velocità di reazione, Ordine di reazione; Dipendenza della velocità dalla temperatura: modelli cinetici di Arrhenius e di Eyring. Cinetica chimica e fenomeni di degrado dei beni culturali
Prerequisiti
Conoscenze di base in Matematica, Fisica e Chimica Generale
Metodi didattici
Il corso si articola in lezioni frontali e si avvale dell'utilizzo sia di diapositive preventivamente fornite agli studenti sia di trattazioni fatte alla lavagna.
Materiale di riferimento
Diapositive fornite dal docente. Inoltre, su indicazione del docente, capitoli selezionati dei seguenti testi:
- "Peter Atkins: Elementi di Chimica Fisica. Traduzione italiana da parte di Zanichelli Editore spa, 2 edizione Italiana o successive
- Janice, Gorzynski, Smith, Fondamenti di Chimica Organica, IV edizione, McGraw Hill LLC
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame consiste in un orale di durata generalmente di 30-40 min., nel quale sono posti diversi quesiti di ampio respiro su argomenti trattati nel corso. Il dialogo tra studente ed esaminatori è importante per valutare la preparazione dell'esaminanda/o.
CHIM/02 - CHIMICA FISICA - CFU: 3
CHIM/06 - CHIMICA ORGANICA - CFU: 3
Lezioni: 48 ore
Docente/i
Ricevimento:
Dal lunedì al giovedì, ore 9.00-17.00 previo appuntamento via email
Videoconferenza da remoto o Dipartimento di Chimica, Corpo C, piano terra stanza R020