Vai al contenuto principale
Oggetto:
Oggetto:

Chimica Generale ed Inorganica - Chimica e Tecnologia Farmaceutiche

Oggetto:

Anno accademico 2012/2013

Codice dell'attività didattica
FAR0010
Docente
Prof. Bice Fubini (Titolare del corso)
Corso di studi
[f003-c504] laurea magistrale in chimica e tecnologia farmaceutiche - a torino
Anno
1° anno
Tipologia
Di base
Crediti/Valenza
8
SSD dell'attività didattica
CHIM/03 - chimica generale e inorganica
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Obbligatoria
Tipologia d'esame
Orale
Oggetto:

Sommario insegnamento

Oggetto:

Obiettivi formativi

Il corso prevede lo studio e l'applicazione delle leggi principali della chimica. Ha il fine di portare lo studente ad una comprensione della correlazione tra struttura elettronica, configurazione spaziale delle molecole e proprietà della materia; di fornire dei criteri per la spontaneità delle reazioni e per lo studio della velocità nelle trasformazioni chimiche; di sfruttare la periodicità delle proprietà chimiche per pervenire ad una analisi sistematica delle caratteristiche dei vari elementi con particolare riguardo al loro ruolo industriale e biologico.

Oggetto:

Programma

Chimica Generale  


Struttura della materia e modello atomico:

Miscugli, composti e sostanze elementari; struttura dell'atomo: numero atomico, numero di massa; massa atomica e u.m.a., difetto di massa, isotopi; molecole e massa molecolare; la mole e la costante di Avogadro; analisi elementare e formule delle sostanze.

Le reazioni chimiche: conservazione della massa nelle reazioni chimiche: bilanciamento delle reazioni, reazioni tra ioni in soluzioni acquose e ioni spettatori; reazioni di ossido-riduzione, numero di ossidazione; stechiometria: reagente limitante, soluzioni e misura delle concentrazioni; conservazione dell'energia nelle reazioni chimiche: entalpia standard di formazione e di reazione (legge di Hess).

Struttura elettronica dell'atomo: modello atomico secondo la meccanica ondulatoria, orbitali atomici e numeri quantici; atomi polielettronici; tavola periodica; energia di ionizzazione e affinità elettronica; diamagnetismo e paramagnetismo.

Legame chimico:

Legame ionico e caratteristiche dei composti ionici.

Legame covalente: teoria del legame di valenza, simbologia e strutture di Lewis, elettronegatività, polarità dei legami. Molecole poliatomiche: struttura spaziale, orbitali ibridi, polarità; teoria degli orbitali molecolari; composti di coordinazione: struttura elettronica e spaziale, leganti polidentati o chelanti;

Legame metallico: bande di valenza e di conduzione

Forze intermolecolari (di Van der Waals)

Forze e dispersione (o di London): polarizzabilità delle molecole, influenza sui punti di fusione ed ebollizione delle sostanze molecolari

Interazione dipolo-dipolo ed interazione ione-dipolo

Legame a idrogeno: direzionalità, influenza sulle proprietà dell’acqua e sui punti di fusione ed ebollizione degli idruri

Forze di Van der Waals nelle macromolecole, idrofilia e interazioni "idrofobiche".

Il legame chimico e gli stati di aggregazione della materia.

Stato solido: solidi amorfi e cristallini, reticoli e cella elementare; conducibilità elettrica e teoria delle bande; solidi covalenti, molecolari, ionici e metallici.

Stato liquido: pressione vapore; tensione superficiale; viscosità.

Stato gassoso: equazione di stato dei gas ideali; miscele di gas e pressioni parziali; gas reali ed equazione di Van der Waals.

Le soluzioni:

Relazione tra proprietà chimiche e solubilità; gas nei liquidi e legge di Henry; tensione di vapore, proprietà colligative, osmosi e pressione osmotica; solvatazione, solubilità delle sostanze ioniche; soluzioni elettrolitiche; sospensioni e dispersioni colloidali.

L'equilibrio chimico:

Spontaneità delle reazioni chimiche; l'equilibrio chimico, legge di azione di massa e costante di equilibrio; grado di avanzamento di una reazione.

Equilibri in soluzione.

Definizioni di acidi e basi (Arrhenius, Bronsted, Lewis); acidità/basicità di una soluzione acquosa: scala di pH e soluzioni tampone; proprietà acido-base dei sali: idrolisi; solubilità e prodotto di solubilità.

Cinetica chimica:

Velocità di reazione; leggi cinetiche, ordine di reazione e molecolarità; teoria delle collisioni, energia di attivazione, catalisi.

Elettrochimica:

Celle elettrochimiche: pila Daniell, potenziali standard di riduzione, equazione di Nernst, spontaneità delle reazioni redox; elettrolisi: di sali fusi, di soluzioni acquose.

Chimica nucleare:

Stabilità dei nuclidi e reazioni nucleari; radioattività naturale ed artificiale, decadimento radioattivo, datazione 14C; fissione e fusione nucleare.

 Chimica Inorganica  

Periodicità e comportamento chimico dei singoli elementi.

Caratteristiche generali comuni ai singoli blocchi (s, p, d, f); configurazioni elettroniche e proprietà chimiche dei diversi gruppi; variazioni delle proprietà lungo i gruppi; distribuzione in natura; principali composti degli elementi.

Gli elementi in natura e nel corpo umano: origine e formazione degli elementi; cicli biogeochimici; classificazione degli elementi in relazione al loro ruolo biologico; i metalli nell'organismo; interazione tra radiazioni elettromagnetiche e materia vivente.

Structure of matter and atomic model

  • Atomic structure, elements, isotopes. Molecules and non molecular materials. The mole and Avogadro’s constant. Chemical formulas
  • The laws of chemical combinations: equation balance. Reactions in solutions, ions. Redox reactions. Stoichiometry. Thermochemistry, standard enthalpies of reaction and Hess law.
  • Basics of quantum behaviour of matter. Bohr’s model. Schroedinger’s probabilistic  description. The hydrogen atom. Quantum numbers, orbitals. Polyelectronic atoms. Periodic behaviour of atomic properties. The periodic table.

 Chemical bond

  • Ionic bond and ionic substances, Born-Haber cycle
  • Covalent bond. The approach of valence bond and of the molecular orbital: ancillary concepts (resonance, hybrydisation, dative bond). Polyatomic molecules, polarity. Coordination chemistry and chelators.
  • Metallic bond, valence and conduction bands

 Intermolecular forces

  • Dispersion, London forces, molecules polarizability.
  • Dipole-dipole and ion – dipole interactions
  • Hydrogen bonds
  • Van der Waals forces in macromolecules, hydrophilicity and hydrophobic interactions

 Chemical bond  and states of aggregation of  matter

  • Solid state: crystalline vs amorphous, crystals, unit cell, basics of diffraction principles of crystallography. Covalent, ionic, metallic and molecular solids
  • Gaseous state: state equation for perfect gases. Van der Waals equation.
  • Condensed states of matter. Phase transitions. Simple state diagrams (water, carbon dioxide).
  • Liquid state: vapour pressure, surface tension, viscosity

 Solutions:

Solubility criteria, gas in liquids and Henry’s law,

Vapour pressure and basics of  colligative properties, osmotic pressure; electrolytic solutions; colloidal dispersions    

 Spontaneous chemical changes and chemical equilibrium         

  • Spontaneous reactions: role of enthalpy and of entropy
  • Mass action law, equilibrium constant

Equilibrium in solution

Acid-bases definitions (Arrhenius, Bronsted, Lewis); strong and weak acids and bases, pH scale  and buffer solutions, hydrolysis, solubility and solubility product of ionic materials                                                                

Chemical kinetics.

Rate of reaction, order of reaction, collision theory,  Arrhenius law and activation energy. Catalysis

Electrochemistry.

Daniell cell. Nernst equation. Standard reduction potentials. Electrolysis of fused ionic and electrolytic solutions. Faraday’s laws.

 Nuclear chemistry

Nucleus stability, and nuclear reactions, natural and artificial radioactivity, fission and fusion , 14C                                                                                                                                                               

Inorganic Chemistry

Periodicity and characteristics of s,p,d,f blocks. Electronic configurations and properties of  periodic table groups.

The elements in nature, in the environment and in the human body. Biogeochemical cycles. Interactions of electromagnetic waves with living matter

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

CHIMICA GENERALE (a scelta): • P. W. Atkins & L. Jones Chimica generale, ed. Zanichelli. • D. Ebbing. Chimica generale, ed. Grasso. • K. Whitten, R.E. Davis, M.L. Peck. Chimica generale, ed. Grasso. • S.S. Zumdahl. Chimica, ed. Zanichelli. • G.Favero Chimica generale ed Inorganica ed. Ambrosiana • J.C. Kotz, P.M. Treichel, G.C. Weaver Chimica ed. Edises • G. Bandoli, A. Dolmella, G. Natile Chimica di base ed. Edises • I. Bestini, C. Luchinat, F. Mani Chimica ed. Ambrosiana CHIMICA INORGANICA (a scelta): • I. Bertini, F. Mani. Chimica inorganica con nozioni di chimica bioinorganica, ed. Cedam. • L. Malatesta. Compendio di chimica inorganica, ed. Ambrosiana. STECHIOMETRIA (a scelta): • P. Michelin Lausarot, G.A. Vaglio. Stechiometria. • I. Bertini, F. Mani. Stechiometria, ed. Cedam. • R. Breschi, A. Massagli. Stechiometria, ed. Ets. Testi di consultazione: • C. Baird. Chimica ambientale, ed. Zanichelli. • P.W. Atkins. Molecole, ed. Zanichelli.



Oggetto:

Note

L'esame prevede una prova scritta ed una prova orale.

Oggetto:
Ultimo aggiornamento: 28/06/2013 09:16

Non cliccare qui!