Scuola di Farmacia e Nutraceutica

Scuola di Farmacia e Nutraceutica - Data stampa: 22/12/2024

Obiettivi del Corso e Risultati di apprendimento attesi

Gli obiettivi del modulo di Chimica Generale ed Inorganica sono finalizzati all’apprendimento da parte dello studente dei principi fondamentali della chimica generale ed inorganica dall'atomo alla definizione di  Elementi e composti, per passare poi alla Stechiometria e alla conoscenza approfondita degli Orbitali. Particolare attenzione sarà inoltre data alle reazioni Acido-base, calcolo del pH sia in condizioni di acidi e basi forti che di acidi e basi deboli, per finire alle soluzioni Tamponi e alle Titolazioni. Lo studente dovrà essere capace di riconoscere una soluzione salina e determinare i coefficienti di solubilità. Il corso terminerà con l’introduzione del concetto di Elettrochimica.

Gli obiettivi del modulo di Chimica Organica sono finalizzati all’apprendimento da parte dello studente dei principi fondamentali della chimica organica dalla forma delle molecole ai legami chimici, dalla struttura alla stereochimica delle principali classi di composti organici. Gli obiettivi specifici del corso sono indirizzati all’apprendimento dei concetti di isomeria, conformazione e stereochimica delle molecole organiche e delle conseguenze di queste nei sistemi biologici. Particolare attenzione sarà inoltre data alle reazioni di addizione elettrofila relativamente alla classe di alcheni e alle reazioni di sostituzione nucleofila partendo dagli alogenuri alchilici come substrati di partenza. Per entrambe le classi di reazione, gli studenti dovranno comprenderne sia i meccanismi che tutte le implicazioni legate alla stereochimica.

 

Programma

Programma Chimica Generale e Inorganica Anno Accademico 2020-2021

L'Atomo

Perché studiare la Chimica

Il metodo scientifico

La Materia

L’elemento,

neutroni, protoni ed elettroni

Numero atomico e massa atomica

Isotopi

La tavola periodica: gruppo e periodo

Legge delle Proporzioni Definite

Le leggi Volumetriche

Nomenclatura: ossidi, perossidi, Acidi Binari o Idracidi, idrossid, acidi ossigenati, Sali

Elementi e composti

Peso Atomico E Peso Molecolare

La Mole

Il Peso Molare

Formule E Peso Formula

Formula Minima E Molecolare

Stechiometria

Concetto di Soluzione e Concentrazione

Molarita’ (M)

Normalita’ (N)

Frazione Molare

Unità Di Misura e cifre significative

Orbitali

Configurazioni elettroniche degli atomi

Il principio di esclusione di Pauli

Modi di rappresentazione delle configurazioni elettroniche

Tabella Periodica

Dimensioni degli atomi

Acidi e basi

Teoria degli acidi e delle basi

Definizioni secondo Arrhenius

Brönsted – Lowry

Autoionizzazione dell’acqua

Acidi e basi forti

Il pH e pOH

Acidi e basi deboli

Tamponi

Soluzioni di Sali in acqua

pH di una soluzione salina

Soluzioni tampone

pH di una soluzione tampone

Titolazioni

Indicatori

Titolazione acido-base

punto di equivalenza

Titolazione acido debole con base forte

Introduzione all’Elettrochimica

Reazioni Di Ossidoriduzione 

Anodo e Catodo

Ponte salino

Il potenziale elettrodico assoluto

Differenze di potenziale

Programma Chimica Organica Anno Accademico 2020-2021

Struttura elettronica di atomi e molecole

Le prime molecole organiche e la chimica del carbonio

Teoria della struttura di Kekulè

Il legame covalente

Orbitali molecolari

Ibridazione degli orbitali:sp³,sp², sp.

Risonanza

Idrocarburi, classificazione

Alcani cicloalcani, alogenuri alchilici

Ibridazione sp³ negli alcani

Struttura e nomenclatura IUPAC

Isomeri costituzionali

Cicloalcani

Analisi conformazionale di alcani e cicloalcani

Stereoisomeria

Isomeria cis-trans nei cicloalcani

Proprietà chimico-fisiche

Composti policiclici

Alogenuri alchilici: struttura e nomenclatura IUPAC; proprietà chimico-fisiche.

Alcheni e alchini

Idrocarburi insaturi

Ibridazione sp² negli alcheni

Ibridazione sp negli alchini

Struttura e nomenclatura IUPAC

Configurazione cis-trans

Configurazione- E,Z

Dieni:1,3-Butadiene e coniugazione;

Trieni, Polieni (cumulati, coniugati, isolati)

Terpeni, Vitamina A

 Chiralità

 Composti chirali e achirali

Elementi di simmetria

Centro chirale

Enantiomeri e diastereoisomeri

Regole R,S

Proprietà degli stereoisomeri

Attività ottica

Polarimetro

Miscele racemiche

Significato biologico della chiralità

 Reazioni degli Alcheni

 Meccanismo di reazione

Diagramma di energia

Coordinata di reazione

Energia di attivazione

Stato di transizione

Addizioni elettrofile:

Addizione di acidi alogenidrici

Regioselettività

Carbocationi e stabilità

L’effetto induttivo

Addizione di cloro e bromo

Addizione di acqua acido-catalizzata

Reazioni stereospecifiche

Addizioni di acidi alogenidrici a dieni coniugati

Trasposizione del metile.

Reazione di idrogenazione

REAZIONI DI SOSTITUZIONE NUCLEOFILA

Reagenti Nucleofili e Basicità                                                                         

Reazioni di  Sostituzione Nucleofila

Meccanismo di sostituzione nucleofila bimolecolare (SN2)

Meccanismo di sostituzione nucleofila monomolecolare (SN1)

Efficienza di un nuleofilo

Gruppo uscente

Stabilità dei carbocationi allilici e benzilici.

Effetto del solvente

Alcoli, Eteri e Tioli

Alcoli:

Struttura e nomenclatura IUPAC

Proprietà fisiche e legami idrogeno

Acidità degli alcoli

Eteri:

Struttura e nomenclatura IUPAC

Proprietà fisiche

Eteri ciclici: Epossidi

Tioli:

Struttura

Nomenclatura

Proprietà fisiche

Basicità delle ammine. 

Ammine aromatiche

Aldeidi e Chetoni

 Il gruppo Carbonilico

Polarizzazione del gruppo carbonilico e forme di risonanza

Aldeidi e chetoni, nomenclatura e proprietà fisiche

Il gruppo carbossilico

Struttura, nomenclatura e proprietà fisiche

Ibridazione e polarità

Acidi carbossilici, acidità.

Derivati degli acidi carbossilici

Esteri: struttura, nomenclatura e proprietà fisiche

Esteri ciclici: lattoni.

Esterificazione di Fischer.

Ammidi, proprietà delle ammidi.

Lattami, antibiotici.

Principi di base della Spettrometria di Massa (MS)

Principi e Strumentazione

Tecniche di Ionizzazione

Frammentazione di molecole organiche

Spettri di massa

Applicazioni della MS per assegnare la struttura delle molecole organiche : cenni                                               

Impegno orario complessivamente richiesto allo studente

64 ore di didattica frontale e n. 136 ore di studio individuale 

Metodi insegnamento

Le lezioni si terranno in modalità streaming ovvero con inserimento delle registrazioni delle lezioni in modalità e-learning

Risorse per l'apprendimento

Libri di testo consigliati

Peter William Atkins, Tina Overton, Jonathan Rourke, Mark Weller, Fraser Armstrong, “Chimica inorganica” Seconda edizione italiana, Casa Editrice Zanichelli

Brown-Poon “Introduzione alla Chimica Organica” Sesta Edizione. EdiSES 2016.
J. Mc Murry “ Fondamenti di Chimica Organica” quarta Edizione. Zanichelli, 2011.

Per le esercitazioni: Peter William Atkins, Tina Overton, Jonathan Rourke, Mark Weller, Fraser Armstrong, “Chimica inorganica” Seconda edizione italiana, Casa Editrice Zanichelli; F. S.  Lee,: “Guida alla soluzione dei problemi da Introduzione alla Chimica Organica di W.H. Brown, T. Poon” quinta edizione 2015 EdiSES.

Attività di supporto

Modalità di frequenza

La frequenza al corso non è obbligatoria

Modalità di accertamento

L'esame consiste in una prova scritta, comprendente domande sull'intero programma del corso, ed una verifica orale. Il compito scritto è composto di 12 domande di cui 6 relative al programma di Chimica generale ed Inorganica e 6 relative al programma di Chimica Organica. A ciascuna domanda viene assegnato un punteggio da 0 a 5.

La prova orale sarà possibile solo in caso di superamento dello scritto (minimo per essere ammessi 18/30 in entrambe le prove scritte)