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Chimica Generale ed Inorganica - Corso A (Cognomi A-G)

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General and inorganic chemistry

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Anno accademico 2023/2024

Codice attività didattica
FAR0072A
Docenti
Alberto Naldoni (Titolare)
Maela Manzoli (Titolare)
Corso di studio
[1602U51] farmacia
Anno
1° anno
Periodo
Primo semestre
Tipologia
Di base
Crediti/Valenza
9
SSD attività didattica
CHIM/03 - chimica generale e inorganica
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Consigliata
Tipologia esame
Scritto ed orale
Prerequisiti

Conoscere le diverse unità di misura ed essere in grado di eseguire equivalenze. Saper risolvere equazioni di primo e secondo grado.

To know the measure units and to be able to do equivalences. To be able to solve first and second order equations.
Propedeutico a
Il superamento dell'esame è obbligatorio per sostenere gli esami degli insegnamenti del terzo anno e per accedere ad Analisi dei Medicinali I
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

In linea con gli obiettivi formativi del corso di laurea, l'insegnamento è mirato a fornire agli studenti solide conoscenze di base in chimica, per poter correlare le proprietà e la reattività delle sostanze chimiche con la loro struttura e i parametri molecolari. La chimica inorganica offre la più vasta e variata disponibilità di soggetti per il riscontro e l'applicazione delle leggi generali.

 

In compliance with the training objectives of the Course Degree in Pharmacy, this teaching course aims at providing students with robust basic chemical skills, in order to correlate the properties and reactivity of chemicals with their structure and molecular parameters. Inorganic chemistry offers the most comprehensive and wide availability of subjects for demonstrating the validity of the general laws.

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Risultati dell'apprendimento attesi

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE Acquisizione di competenze teoriche e operative relative alla chimica di base, con specifico riferimento a tematiche di rilievo farmaceutico.

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE Acquisizione della capacità di applicare le conoscenze teoriche relative alla chimica di base alla risoluzione di esercizi e di problemi, con specifico riferimento a tematiche di rilievo farmaceutico.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO Acquisizione di consapevole autonomia di giudizio con riferimento a valutazione e interpretazione di dati sperimentali per scelte strategiche in situazioni nuove.

ABILITÀ COMUNICATIVE Acquisizione di competenze e strumenti per la comunicazione nella forma scritta e orale, in lingua italiana, unitamente all'utilizzo di linguaggi grafici e formali.

CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO Acquisizione di capacità autonome di apprendimento e di autovalutazione della propria preparazione, atte ad intraprendere gli studi successivi con un alto grado di autonomia.

 

KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING Acquisition of theoretical and applicative skills concerning general chemistry principles with a focus on pharmaceutically relevant issues.

APPLYING KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING Acquisition of the ability to apply the theoretical chemical knowledge to the solution of problems and exercises, with a focus on pharmaceutically relavant issues.

MAKING JUDGEMENTS Acquisition of aware judgment autonomy concerning evaluation and interpretation of experimental data in order to achieve strategic choices in unkonw situations.

COMMUNICATION SKILLS Acquisition of oral and written communication skills and expertise, in italian, as well as the ability to use graphical and formal languages.

LEARNING SKILLS. Acquisition of autonomous learning capacity and self-assessment of its preparation, in order to undertake subsequent studies with a high degree of autonomy.

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Programma

Lezioni

Introduzione al corso. Ripasso su cifre significative, notazione scientifica e calcolo esponenziale.

La materia. Dal punto di vista macroscopico (definizione di sostanze e miscele) e dal punto di vista microscopico (struttura dell'atomo e descrizione delle sue particelle, struttura elettronica, i numeri quantici).

Gli elementi chimici: la tavola periodica degli elementi e le proprietà periodiche.

Il legame chimico. I tipi di legame e le loro caratteristiche principali. Legame ionico e legame covalente (regola dell'ottetto, strutture di Lewis, risonanza, geometria molecolare, orbitali atomici ibridi). Legame coordinativo. Legame metallico.

Le trasformazioni chimiche: classificazione e formalizzazione delle reazioni chimiche. Rapporti ponderali tra reagenti e prodotti, Masse atomiche e la mole, il numero di Avogadro, le formule chimiche, bilanciamenti delle reazioni, reagente limitante, resa di reazione.

Lo stato gassoso. Equazione di stato e leggi dei gas ideali e reali. Miscele di gas.

Lo stato liquido. Proprietà dei liquidi puri. Le soluzioni (generalità, concentrazioni, proprietà colligative).

Lo stato solido. Classificazione dei solidi e loro proprietà. Le celle elementari. I diagrammi di stato (acqua, biossido di carbonio).

Concetto di velocità di una trasformazione chimica e fattori che la influenzano. La catalisi.

Gli aspetti termodinamici delle trasformazioni chimiche. Le funzioni di stato (entalpia, entropia ed energia libera di Gibbs) e le condizioni di spontaneità dei processi chimici.

L'equilibrio chimico. Definizione e identificazione dei parametri che lo caratterizzano (la costante di equilibrio). Esempi di processi di equilibrio in fase gassosa e in soluzione acquosa (acidi e basi, soluzioni tampone, idrolisi). Gli equilibri eterogenei e la solubilità.

Energia chimica vs energia elettrica. Le pile e i processi elettrolitici. Le leggi di Faraday. I potenziali di riduzione standard e loro utilizzo. Calcolo della f.e.m. di celle voltaiche in condizioni standard e non (legge di Nernst).

Cenni di radiochimica e di chimica nucleare. Tipi di decadimento, cinetica e tempo di dimezzamento. Utilizzo delle reazioni nucleari in medicina.

Chimica degli elementi. Idrogeno, Elementi alcalini e alcalino terrosi, Elementi del blocco p, Metalli di transizione e composti di coordinazione.

Esercitazioni

Nomenclatura chimica. Composizione percentuale degli elementi in un composto. Formule minime e formule molecolari. Concetto di Mole. Bilanciamento delle reazioni chimiche. Resa di una reazione. Concentrazione delle soluzioni. Esercizi sul comportamento dei gas. Equilibri chimici acido-base, dissoluzione/precipitazione e redox.

 

Lessons

Introduction to the course. Revision on simple mathematical notions.

The matter. Macroscopic view (definition of chemical substance, homogeneous and heterogeneous mixture) and microscopic view (structure of the atom and description of its particles, electronic structure, the quantum numbers)

Chemical elements: the Periodic System and the periodic properties.

The chemical bond. Types of bonds and their main features. Ionic and covalent bond (octet rule, Lewis structures and resonant structures, molecular geometry, hybrid atomic orbitals). The coordinative bond. The metallic bond.

Chemical transformations: classification and formalization of chemical reactions.

Stoichiometric ratios between reagents and products. Atomic mass, the Avogadro number and the concept of mole. Chemical formula, balancing chemical reactions, limiting reactant, reaction yield.

The gaseous state. Equation of perfect gases, the laws of ideal gases. Mixture of gases.

The liquid state. Properties of pure liquids. Solutions (generalities, concentrations, colligative properties).

The solid state. Classification of solids and of their properties. The elementary cells. The state diagrams (water, carbon dioxide).

Kinetic aspects of chemical transformations: the concept of reaction rate and the factors that influence it. Catalysis.

Thermodynamic aspects of chemical transformations. The state functions (enthalpy, entropy, Gibbs free energy) and the criteria of spontaneity for a chemical process.

Chemical equilibrium: the concept and the parameters that characterize it (equilibrium constant). Examples of equilibria in the gas phase and in aqueous solutions (acid-base reactions, buffer solutions, hydrolysis). Heterogeneous equilibria and the solubility.

Electrochemistry: chemical vs. electric energy: voltaic cells and electrolysis. Faraday laws. Standard reduction potentials and their use. Determination of electromotive force in standard and non-stardard conditions (Nernst's law).

Hints on radiochemistry and nuclear chemistry. Types of decays, kinetics and half life time. Use of nuclear reactions in medicine.

The chemistry of the elements. Hydrogen. Alkaline and alkaline earth metals. Elements of block p. Transition metals and coordinative compounds.

Exercises

Chemical nomenclature. Percentage composition of elements in compounds. Empirical and molecular formula. The mole. Balancing of chemical equations.; reaction yields. The gas laws and the solutions. Chemical equilibria: acid/base and solubility/precipitation equilibria.

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Modalità di insegnamento

L'insegnamento consiste di 80 ore di attività distribuite tra lezioni ed esercitazioni di stechiometria.

La frequenza alle lezioni (64 ore) e alle esercitazioni (16 ore) in aula è facoltativa. 

Le lezioni teoriche in aula utilizzano metodiche tradizionali della lezione frontale (lavagna) e affiancando immagini e grafici (proiezione) in particolare nei casi in cui l'immagine necessaria sia di qualità sofisticata. Il materiale didattico utilizzato a lezione sarà reso disponibile sulla pagina Moodle dell'insegnamento.

Si prevede una parte del corso dedicata ad esercitazioni di calcolo (stechiometria) durante le quali gli studenti sono coinvolti in modo attivo.

La comunicazione con gli studenti avviene mediante e-mail e richiede la registrazione sulla pagina Campusnet dell’insegnamento.

 

The teaching course consists of 80 hours of frontal teaching activity divided into 64 hours of theoretical lessons and 16 hours of stoichiometry exercises.

Attendance to lectures and classroom exercises is optional. 

Theoretical lessons in the classroom use traditional methods of the frontal lesson (blackboard) together with images and graphics (projection) in particular in cases where the necessary image is of sophisticated quality. The teaching material used in class will be made available on the Moodle page of the course.

Communication with students takes place via e-mail and requires registration on the Campusnet page of the course.

 

 

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Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame scritto e orale (entrambi obbligatori).

La prova scritta (tempo complessivo 30 minuti) si svolge in aula informatizzata mediante test sulla piattaforma Moodle. Consiste nella risoluzione di tre esercizi numerici su argomenti di stechiometria, acidi e basi, equilibrio di solubilità, proprietà colligative, soluzioni tamponi e similari. Le restanti sette domande saranno a risposta multipla sugli argomenti svolti durante il corso, volti a verificare la familiarità dello studente con le grandezze chimiche e l'abilità acquisita nell'utilizzarle. Il test di sbarramento è valido solo per l'appello corrente. Il risultato positivo (6/10) di questa prova consente l'accesso alla prova orale.

La prova orale si svolge in aula e prevede 3-5 domande. Generalmente, si analizzano gli errori del test scritto e si affrontano domande sugli aspetti teorici del corso, al fine di valutare sia la comprensione dei principi fondamentali della chimica, sia la capacità dello studente di applicare tali principi a contesti reali. 

Note:

  • In ciascuno dei periodi di esame previsti dal calendario delle attività didattiche viene fissata almeno una coppia di date per la prova scritta e la prova orale.
  • Gli studenti sono tenuti ad iscriversi alla prova scritta e alla prova orale seguendo la procedura di Ateneo ESSE3. In caso di problemi e difficoltà gli studenti sono invitati a contattare i docenti.
  • In caso di esito positivo della prova scritta lo/a studente/studentessa deve sostenere la prova orale nello stesso appello. Nel caso in cui lo studente non superi il colloquio orale, dovrà ripetere la prova scritta.
  • Obbligo di superare gli OFA per fare l'esame

 

Written and oral exam (both mandatory).

The written test (total time 30 minutes) takes place in a computerized classroom using tests on the Moodle platform. It consists of solving three numerical exercises on the topics of stoichiometry, acids and bases, solubility equilibrium, colligative properties, buffer solutions and similar. The remaining seven questions will be multiple choice on the topics covered during the course, aimed at verifying the student's familiarity with chemical quantities and the ability acquired in using them. The barrier test is valid only for the current appeal. The positive result (≥6/10) of this test allows access to the oral test.

The oral test takes place in the classroom and includes 3-5 questions. Generally, errors in the written test are analyzed and questions on the theoretical aspects of the course are addressed, in order to evaluate both the understanding of the fundamental principles of chemistry and the student's ability to apply these principles to real contexts.

Remarks:

  • In each examination period, at least one written and one oral session are proposed.
  • In order to attend the written and oral tests, students are required to register on the ESSE3 platform. In case of problems, students may contact their teacher.
  • The oral exam has to be taken in the same examination period. If the students fail the oral exam, they have to repeat the written test.
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Attività di supporto

Durante l'intera durata dell'insegnamento saranno svolte attività di tutorato, facoltative e aggiuntive rispetto a quelle proprie dell'insegnamento, per la revisione di alcuni argomenti e lo svolgimento di ulteriori problemi di stechiometria rispetto a quelli proposti dai docenti. Le attività saranno svolte: 1) in presenza di piccoli gruppi in aula ; 2) esercitazioni su Piattaforma Moodle.

Inoltre i docenti sono disponibili su appuntamento telematico a discutere, ripetere e chiarire i concetti spiegati nelle lezioni ed a delucidare eventuali dubbi incontrati durante lo svolgimento degli esercizi.

Tutto il materiale didattico utilizzato, gli esempi di esercizi risolti, i test per allenamento e autovalutazione saranno resi disponibili sulla piattaforma Moodle.

Parallel to the course, students may attend an optional tutorship, wherein a tutor resumes some topics treated in the course and trains students to solve stoichiometric problems. Activities will take place according to different modalities: 1) in the classroom, in the presence of small groups; 2) Tutorials on Moodle Platform.

Furthermore, the teachers are available by electronic appointment to discuss, repeat and clarify the concepts explained in the lessons and to elucidate any doubts encountered during the course of the exercises.

All the didactic material used, examples of solved exercises, tests for training and self-assessment will be made available on the Moodle platform.

Testi consigliati e bibliografia

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Teoria

- J C. Kotz, O.M. Treichel, J.R. Townsend CHIMICA EdiSES

- N.J. Tro INTRODUZIONE ALLA CHIMICA Pearson

- Zanello, Gobetto, Zanoni CONOSCERE LA CHIMICA Ambrosiana

Stechiometria

- Elementi di stechiometria P.Giannoccaro, S. Doronzo   EdiSES

- Stechiometria per la Chimica Generale  P. Michelin Lausarot, G.A. Vaglio Piccin

Tavola periodica degli elementi



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Orario lezioniV

Lezioni: dal 09/10/2023 al 12/01/2024

Nota: Consultare l'orario sul sito del Dipartimento.

Registrazione
  • Chiusa
    Apertura registrazione
    03/10/2022 alle ore 00:00
    Chiusura registrazione
    10/01/2024 alle ore 00:00
    Oggetto:
    Ultimo aggiornamento: 13/06/2024 10:19

    Location: https://www.farmacia-dstf.unito.it/robots.html
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