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Oggetto:
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Chimica Generale ed Inorganica - Corso B (Farmacia)

Oggetto:

General and Inorganic Chemistry

Oggetto:

Anno accademico 2020/2021

Codice dell'attività didattica
FAR0072B
Docenti
Prof. Enzo Terreno (Titolare del corso)
Prof.ssa Maela Manzoli (Titolare del corso)
Corso di studi
[f003-c503] laurea magistrale in farmacia - a torino
Anno
1° anno
Periodo didattico
Da definire
Tipologia
Di base
Crediti/Valenza
9
SSD dell'attività didattica
CHIM/03 - chimica generale e inorganica
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Consigliata
Tipologia d'esame
Scritto ed orale
Prerequisiti
nessun prerequisito specifico.
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

L'obiettivo del corso è quello fornire agli studenti le conoscenze di base 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. 

The course is aimed at providing students with the basic knowledge 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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Modalità di insegnamento

L'insegnamento consiste di 84 ore di attività distribuite tra lezioni ed esercitazioni di stechiometria.
La frequenza è facoltativa.

DIDATTICA ALTERNATIVA:

In caso di permanenza della emergenza sanitaria dovuta al COVID-19, il corso sarà erogato in modalità a distanza.

Il corso sarà organizzato in:

lezioni teoriche (asincrone; registrate in precedenza dal docente);
lezioni/esercitazioni/colloqui con gli studenti (sincrone; registrate dal vivo) erogate via collegamento WebEx o in presenza in aula, a seconda delle disposizioni dell’Ateneo in merito all’emergenza COVID-19 all’inizio dell’anno accademico;
attività da svolgere on-line sulla piattaforma Moodle del Dipartimento di Scienze e Tecnologia del Farmaco.
Tutto il materiale didattico sarà pubblicato e/o reso disponibile sulla piattaforma Moodle: i) lezioni asincrone ed esercitazioni sincrone (registrate), ii) esempi di esercizi risolti e iii) test accessibili agli studenti, per autovalutazione e preparazione all’esame.

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

84-hours course, splitted in theoretical lessons and stoichiometry training.
The attendance is optional.

ON LINE TEACHING:

In case of persistence of the health emergency due to COVID-19, the course will be delivered remotely.

The course will be organized in:

theoretical lessons (asynchronous, previously recorded by the teacher);
lessons/exercises/interview with students(synchronous, recorded live), carried out at distance using the WebEx platform or in presence in the classroom, depending on the University provisions about the COVID-19 emergency delivered at the beginning of the academic year;
online activities to be performed on the Moodle platform of the Department of Drug Science and Technology.
All didactic material will be published and/or made available on the Moodle platform: asynchronous lessons and synchronous exercises (recorded); examples of solved exercises and test for training and self-assessment.

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

 

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Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame scritto e orale (entrambi obbligatori).
La prova scritta si svolge in aula informatizzata mediante test sulla piattaforma Moodle. Consiste nella risoluzione di problemi di stechiometria e domande teoriche sugli argomenti svolti durante il corso, volti a verificare la familiarità dello studente con le grandezze chimiche e l'abilità acquisita nell'utilizzarle. Il voto, espresso in decimi, è valido fino all'inizio dell'anno accademico successivo. Il risultato positivo (≥6/10) di questa prova consente l'accesso alla prova orale.

La prova orale si svolge in aula. Verte principalmente 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 studente può sostenere la prova orale nello stesso appello, oppure può decidere di posticipare la prova orale ad uno degli appelli successivi purchè entro l'inizio dei corsi dell'anno accademico successivo. Nel caso in cui lo studente non superi il colloquio orale, dovrà ripetere la prova scritta.
ESAMI A DISTANZA: In caso di permanenza della emergenza sanitaria dovuta al COVID-19, l’esame sarà realizzato in modalità a distanza. Esso consisterà di un test di sbarramento (scritto) su piattaforma Moodle + colloquio orale (obbligatorio) via WebEx, secondo il Decreto Rettorale n.1097/2020.

Il test di sbarramento consisterà in una serie di domande comprendenti anche esercizi numerici (tempo complessivo 30 minuti). Coloro che avranno superato lo scritto con un voto uguale o superiore a 6/10 saranno ammessi al colloquio orale, via piattaforma WebEx, in una data successiva all'appello scritto, secondo un calendario stabilito dal docente. Nel caso in cui l’esame venga svolto in questa modalità, lo scritto sarà valido per quel solo appello.

Gli studenti riceveranno comunicazione delle modalità di accesso al test e alla piattaforma WebEx mediante messaggio e-mail sull'indirizzo di posta istituzionale.

Queste modalità potranno subire variazioni in caso di pubblicazione di ulteriori decreti Rettorali relativi allo svolgimento degli esami stessi.

Written and oral exam (both mandatory).

The written test takes place in a computerized classroom and it consists in a series of stoichiometric problems and theoretical questions on the topics covered during the course, aimed at verifying the student's familiarity with the chemical quantities and the acquired ability to use them. The mark, expressed in tens, is valid until the beginning of the following academic year. The positive outcome (≥ 6/10) of this test allows access to the oral test.

The oral exam takes place in a classroom and it focuses mainly on the theoretical aspects of the course, 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 may be taken in any examination period within the current academic year. If the students fail the oral exam, they have to repeat the written test.
ON LINE EXAMS: In case of persistence of the health emergency due to COVID-19, the exam will be carried out remotely. It will consist of a barrier test (written) on the Moodle platform + oral interview (mandatory) via Web-Ex, according to the Rectoral Decree n.1097 / 2020.

The barrier test will consist of a series of questions, including numerical problems (total time 30 minutes). Those who have passed the written exam with a mark equal to or greater than 6/10 will be admitted to an oral interview, via the WebEx platform, on a date subsequent to the written appeal, according to a schedule established by the teacher. In the event that the exam is carried out in this way, the written test is valid for one exam session only.

Students will receive communication on how to access the test and the WebEx platform by e-mail on the institutional e-mail address.

These methods may be subject to change in the event of publication of further Rectoral decrees relating to the conduct of the exams themselves.

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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 dal docente. Le attività saranno svolte in modalità mista: 1) presenza di piccoli gruppi in aula e collegamento su WebEx per gli altri studenti; 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.

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, with webex connection for those other students; 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.

 

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Programma

Materia: Definizione. Sostanze pure, composti e miscele.

Teoria atomica della materia. Particelle subatomiche: protoni, elettroni e neutroni. Numero atomico e numero di massa. Isotopi. Massa atomica.

Struttura dell’atomo. Radiazioni elettromagnetiche e materia. Atomo di Bohr. Principio di Indeterminazione di Heisenberg. Descrizione quanto-meccanica dell’atomo. Numeri quantici, orbitali atomici. Principio di Pauli. Regola di Hund. Metodo dell’Aufbau.

Tavola periodica degli elementi. Proprietà periodiche. Metalli, non-metalli e semi-metalli. Legame chimico. Legame ionico e covalente. Strutture di Lewis.

Distanze, energie e polarità dei legami. Concetto di risonanza. Carica formale e numero di ossidazione. Forma delle molecole: teoria VSEPR. Teoria del legame di valenza: orbitali ibridi. Teoria degli orbitali molecolari. Legame metallico. Conducibilità elettrica dei materiali.

Polarità delle molecole: legami intermolecolari.

Stati di aggregazione delle materia. Stato gassoso: leggi dei gas ideali e reali. Stato liquido e stato solido: solidi amorfi e cristallini. Transizioni di fase e Diagrammi di stato.

Soluzioni. Concentrazione. Proprietà colligative delle soluzioni.

Termodinamica chimica. Capacità termica. Primo principio. Entalpia: legge di Hess. Entropia: secondo e terzo principio. Energia libera di Gibbs e spontaneità delle reazioni chimiche.

Cinetica chimica. Fattori influenzanti la velocià di una reazione. Legge cinetica. Meccanismo di reazione. Catalisi.

Equilibrio chimico. Costante di equilibrio. Principio di Le Chatelier.

Acidi e Basi. Teorie di Arrhenius, Bronsted-Lowry e Lewis. Forza di un acido e di una base. Soluzioni Tampone.

Equilibri di dissoluzione/precipitazione. Solubilità e prodotto di solubilità. Fattori influenzanti la solubilità.

Elettrochimica. Reazioni redox. Celle galvaniche ed elettrolitiche. Equazione di Nerst. Pile.

Cenni di Chimica Nucleare.

Chimica Inorganica. Proprietà principali dei gruppi della tavola periodica: Idrogeno, metalli alcalini ed alcalini-terrosi, metalli di transizione, gruppo del Boro, del Carbonio, dell’Azoto, dell’Ossigeno, gruppo degli Alogeni, Gas Nobili.

 

Esercitazioni

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

 

Matter: definition. Pure substance, compounds and mixtures.

Atomic theory. Subatomic particles: protons, electrons and neutrons. Atomic and Mass numbers. Isotopes. Atomic mass.

Atom structure. Electromagnetic waves and matter. Bohr atomic model. Heisenberg Indetermination principle. Quanto-mechanical description of the atom. Quantic numbers, atomic orbitals. Pauli principle. Hund rule. Aufbau method.

Periodic table of the elements. Periodic properties. Metals, non-metals e semi-metals. Chemical bond. Ionic and covalent bonds. Lewis structures.

Bond distances, energies and polarity. Resonance. Formal charge and oxidation number. Molecule shape: VSEPR theory. Valence Bond theory: hybrid orbitals. Molecular Orbitals theory. Metallic bond. Electric conducibility of the materials.

Polarity of molecoles: intermolecular bonds.

Aggregation states. Gases: laws for ideal and real gases. Liquids. Solids: amorphous and cristalline. Phase transition and phase diagrams.

Solutions. Concentration. Colligative properties.

Thermodynamic. First principle of thermodynamic. Enthalpy: Hess law. Entropy: second and third principles of thermodynamic. Gibbs free energy and spontaneity of chemical reactions.

Kinetic. Factors affecting the rate of a chemical reaction. Kinetic law. Reaction mechanism. Catalysis.

Chemical equilibrium. Equilibrium constant. Le Chatelier principle.

Acids and Bases. Arrhenius, Bronsted-Lowry and Lewis models. Acid and base strenght. Buffer solutions.

Dissolution/precipitation equilibria. Solubility and solubility product. Physical and chemical factors affecting the solubility.

Electrochemistry. Redox reactions. Galvanic and electrolytic cells. Nerst equation. Batteries.

Nuclear chemistry.

Inorganic chemistry. Main properties of the groups of the periodic table: Hydrogen, Alkaline and earth-alkaline metals, transition metals, groups of Borum, Carbon, Nitrogen, Oxygen, Halogens, Noble gases.

Tutorial

Nomenclature. Percentage composition of the elements in a compound. Minimum and Molecular Formulas. Mole. Balancing of chemical reaction. Reaction yield. Concentrations of a solute in a solution. Exercises on gas behaviour, colligative properties, acid-base, dissolution/precipitation and redox chemical equilibria.

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Testi consigliati e bibliografia

- D.W. Oxtoby, N.H. Nachtrieb, W.A. Freeman, Chimica, EdiSes. - J.C. Kotz, K.F. Purcell, Chimica, EdiSes. - I. Bertini, F. Mani, Chimica Inorganica, Edizioni Cedam. - R. Breschi, A. Massagli, Stechiometria, Edizioni ETS.

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Orario lezioni

Lezioni: dal 12/10/2020 al 15/01/2021

Nota: Al momento della stesura di questo documento, l'insegnamento sarà erogato in modalità ibrida.

Le lezioni saranno svolte in parte a distanza (lun 11-13 e ven 9-11) e in parte in presenza (mer. 9-11 e 14-16), mentre le esercitazioni si svolgeranno totalmente in presenza (mer 14-16).

Le lezioni on-line avranno luogo sulla piattaforma WebeX a questo indirizzo:
https://unito.webex.com/meet/enzo.terreno

Le lezioni e le esercitazioni, a cura della professoressa Maela Manzoli, in presenza si svolgeranno nell'Aula Galileo, presso il Dipartimento di Biotecnologie in via Nizza 52.

Le lezioni in presenza saranno trasmesse anche in streaming via webex (allo stesso indirizzo di sopra).

Le esercitazioni in presenza saranno trasmesse anche in streaming via webex all'indirizzo https://unito.webex.com/meet/maela.manzoli

Tutte le lezioni/esercitazioni (sia webex che in presenza) saranno registrate e messe a disposizione degli studenti sulla piattaforma moodle.

Per presenziare alle lezioni in aula, è necessario prenotarsi sull'apposita pagina della vostra MyUniTO.

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Note

Le modalità di svolgimento dell'attività didattica potranno subire variazioni in base alle limitazioni imposte dalla crisi sanitaria in corso. In ogni caso è assicurata la modalità a distanza per tutto l'anno accademico.

The methods by which the teaching activity will be carried out may vary according to the limitations imposed by the current health crisis. In any case, the remote mode is guaranteed for the entire academic year.

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Ultimo aggiornamento: 19/07/2021 14:55