72156 - C.I. DI CHIMICA

insegnamento

ID:

72156

Tipo Insegnamento:

Obbligatorio

Durata (ore):

96

CFU:

Url:

Dettaglio Insegnamento:

BIOTECNOLOGIE/COMUNE Anno: 1

Anno:

2025

Periodo di attività

Primo Semestre (01/10/2025 - 14/01/2026)

Obiettivi Formativi

Gli obiettivi dell'insegnamento integrato di chimica sono incentrati sulla comprensione dei concetti chiave della Chimica Organica e della Chimica Generale ed Inorganica. Verrà approfondita la conoscenza e la reattività delle varie classi dei composti organici e le loro possibili interazioni con i sistemi biologici. In particolare, gli studenti e le studentesse acquisiranno le seguenti conoscenze di base: 1) Preparazione, reazioni e nomenclatura degli alcheni. 2) Preparazione, reazioni e nomenclatura degli alchini. 3) Preparazione, reazioni e nomenclatura degli alcoli. 4) Preparazione, reazioni e nomenclatura delle aldeidi e chetoni. 5) Preparazione, reazioni e nomenclatura delle ammine. 6) Preparazione, reazioni e nomenclatura degli acidi carbossilici. 7) Preparazione, reazioni e nomenclatura dei composti aromatici. 8) Preparazione, reazioni e nomenclatura dei derivati degli acidi carbossilici: esteri, ammidi, anidridi, alogenuri acilici lattami e lattoni. 9) Meccanismi di reazione nelle sostituzioni nucleofile monomolecolare (Sn1) e bimolecolare (Sn2) e di eliminazione (E1 ed E2). 10) Proprietà e reattività degli zuccheri in particolare mono e disaccaridi. 11) Proprietà chimiche e interazioni biologiche degli amminoacidi. 12) Proprietà chimiche e interazioni biologiche delle basi azotate con cenni di chimica degli eterocicli. 13) Aspetti stereochimici. Inoltre, l'insegnamento integrato tratterà gli argomenti inerenti la struttura atomica della materia, la struttura elettronica di atomi e molecole, le proprietà periodiche degli elementi chimici e la relativa tavola, la relazione tra configurazioni elettroniche di valenza e reattività chimica, la nomenclatura dei composti inorganici, il legame chimico e la stechiometria, le tipologie di reazioni chimiche ed il loro bilanciamento, le proprietà dei gas e dei liquidi, le soluzioni e le loro proprietà, le diluizioni di soluzioni, l’equilibrio chimico, gli equilibri acido-base. Al termine dell'insegnamento integrato di Chimica, lo/a studente/studentessa saprà riconoscere i gruppi funzionali delle principali classi dei composti organici e la loro reattività e potrà prevedere le proprietà di macromolecole naturali quali zuccheri, amminoacidi, proteine e basi del DNA. lo/a studente/studentessa saprà altresì riconoscere e rappresentare le principali molecole inorganiche, prevederne le proprietà, la struttura e la nomenclatura, bilanciare le reazioni chimiche, calcolare la concentrazione delle specie chimiche all’equilibrio.

Prerequisiti

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Modulo: 000148/1 - CHIMICA ORGANICA
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Concetti di base di Chimica Generale ed Inorganica.

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Modulo: 013860 - CHIMICA GENERALE ED INORGANICA
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Per un adeguato apprendimento dei temi del corso è necessario che lo studente abbia precedentemente acquisito concetti elementari di matematica, informatica e di calcolo: saper risolvere equazioni, conoscere l’andamento delle principali funzioni matematiche e il loro grafico sul piano x-y (potenze, logaritmi, esponenziali). Sono richieste anche competenze nel calcolo delle cifre significative. Non vi sono regole di propedeuticità.

Metodi didattici

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Modulo: 000148/1 - CHIMICA ORGANICA
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48 Ore di lezione frontale in aula con supporto didattico di live streaming sincrono e spiegazione alla lavagna, l’utilizzo di slide power point per la parte di orbitali molecolari ed utilizzo di modelli tridimensionali per le lezioni di stereochimica. L'insegnamento è strutturato in lezioni teoriche in presenza, svolte in aula, e con contemporaneo live streaming sincrono.

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Modulo: 013860 - CHIMICA GENERALE ED INORGANICA
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L'insegnamento è strutturato in lezioni teoriche in presenza, svolte in aula, e con contemporaneo live streaming sincrono. In particolare, il corso è organizzato in 48 ore di didattica frontale in aula con supporto didattico di live streaming sincrono e con l'ausilio di diapositive esplicative in power point. Durante le lezioni verranno trattati gli argomenti teorici ma verranno inoltre svolti approfondimenti/esercitazioni al fine di favorire l'apprendimento.

Verifica Apprendimento

ESAME PARZIALE RELATIVO AL MODULO DI CHIMICA ORGANICA L’obiettivo della prova d’esame consiste nel verificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi precedentemente indicati. L’esame consisterà in una prova scritta. La valutazione è espressa in trentesimi (voto minimo 18). La prova scritta prevede 16 domande relative ai principali argomenti trattati nel corso. La durata dell'intera prova sarà di 30 minuti. Ogni domanda viene valutata con un massimo di 2 punti e la prova risulta superata con un minimo di 18 punti su 30. La Lode viene conseguita con un punteggio 32 punti. E’ consentito l’uso della Tavola periodica degli elementi solo nella sua forma più semplice, ad una facciata. L'esito dell'esame verrà comunicato allo Studente nella propria casella di posta elettronica. ESAME PARZIALE RELATIVO AL MODULO DI CHIMICA GENERALE E INORGANICA L'esame è scritto, e consta di 11 domande nella forma di test a risposta multipla della durata di 50 minuti. Ogni domanda riguarda un argomento del programma svolto e può coinvolgere nozioni teoriche ed esercitazioni numeriche. A 10 domande verrà assegnato un punteggio di 3 punti, mentre alla restante domanda un punteggio di 1 punto. La valutazione è espressa in trentesimi (voto minimo 18). La Lode viene conseguita con un punteggio di 31 punti. È consentito l'uso della tavola periodica e della calcolatrice scientifica. L'esito dell'esame verrà comunicato allo Studente nella propria casella di posta elettronica. APPELLO DI SOLA VERBALIZZAZIONE Lo Studente che avrà conseguito una votazione maggiore o uguale a 18 per entrambi gli esami parziali, e che decide di accettare i voti parziali conseguiti, potrà procedere con l’iscrizione all’appello di SOLA VERBALIZZAZIONE. Il voto finale attribuito al C. I. di Chimica registrabile durante l’appello di sola verbalizzazione sarà la media aritmetica tra i due voti ottenuti nei rispettivi moduli parziali di cui sopra, arrotondato per eccesso (o per difetto qualora lo studente abbia conseguito penalità in seguito a comportamenti scorretti durante le prove di esame). Possono essere previste prove integrali.

Testi

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Modulo: 000148/1 - CHIMICA ORGANICA
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- Dispensa appunti di lezione scritta dal docente e reperibile in copisteria, aggiornata all'anno di corso 2025-26: quest'ultima è sufficiente per superare l'esame con il massimo dei voti. Eventuali testi di supporto: - Janice Gorzynski Smith, Second Edition, Fondamenti di Chimica Organica, McGraw-Hill

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Modulo: 013860 - CHIMICA GENERALE ED INORGANICA
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Tra i testi disponibili si consiglia: - “Chimica Generale. Principi ed applicazioni moderne“ Petrucci, PICCIN editore - “Chimica - Un approccio molecolare”, Nivaldo J. Tro, EdiSES editore - “Principi di chimica”, Peter William Atkins et al., Zanichelli editore Testi integrativi specifici per la risoluzione dei problemi: -Esercizi svolti di chimica generale Petrucci, PICCIN editore questo volume raccoglie tutti gli esercizi di fine capitolo del testo “Chimica Generale” di Petrucci, completamente e dettagliatamente risolti. -"Come risolvere i problemi di chimica. 400 esercizi svolti e 150 esercizi da svolgere" Franco Ugozzoli, CEA Editore.

Contenuti

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Modulo: 000148/1 - CHIMICA ORGANICA
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Struttura e legame. Isomeri costituzionali. Acidi e basi di Bronsted-Lowry, acidi e basi di Lewis. (4 ore)
L’ibridazione del carbonio. Molecole organiche e gruppi funzionali. Concetti di elettrofilo e nucleofilo. (2 ore)
Alcani: struttura e nomenclatura, Conformazioni del cicloesano. Stereochimica, molecole chirali, achirali e meso. I descrittori R e S, miscele racemiche, scalemiche e loro risoluzione. (4 ore)
Alchil alidi, reazioni di sostituzione nucleofila, meccanismi di reazione SN1 e SN2, effetto dell’alchil alide sulle reazioni di sostituzione. Carbocationi e loro stabilità. (4 ore)
Reattività di alcoli, eteri ed epossidi. Apertura di anello degli epossidi in condizioni acide e basiche. Le reazioni di eliminazione e la struttura e nomenclatura degli alcheni. I meccanismi E1 ed E2, fattori che influenzano le reazioni di eliminazione. (4 ore)
Caratteristiche strutturali e nomenclatura degli alcheni, isomeria Cis/trans e E/Z, la regola di Zaisev. Reazioni, nomenclatura e reattività degli alchini, l’acidità degli alchini terminali, lo ione acetiluro. (4 ore)
Reazioni di eliminazione degli alcoli, le regole di Markovnikov. Idrogenazione, alogenazione ed idratazione degli alcheni, I dieni coniugati e le reazioni 1,2 e 1,4 di addizione. (2 ore)
Il benzene ed I composti aromatici, reazioni di sostituzione elettrofila aromatica, meccanismi generali di alogenazione, nitrazione, reazioni di Friedel e Crafts. Reazioni di polisostituzione aromatica, la regola di Huckel. (6 ore)

Acidi carbossilici e loro derivati, sintesi e nomenclatura. L’esterificazione di Fischer e la formazioni delle ammidi. Reattività e nomenclatura di aldeidi e chetoni, addizzioni nucleofile sulle aldeidi e chetoni, acetali ed emiacetali. (6 ore)
I reattivi di Grignard, chimica e reattività come nucleofili o basi. Zuccheri, reattività e funzioni, le proiezioni di Fischer e l’effetto anomerico. (4 ore)
Ammine, struttura e funzione, nomenclatura e reazioni come basi e nucleofili.
Amminoacidi: reattività, struttura e proprietà. (4 ore)
Chiralità negli amminoacidi e peptidi, il legame peptidico. Nucleotidi e nucleosidi come basi del DNA, cenni. (4 ore)

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Modulo: 013860 - CHIMICA GENERALE ED INORGANICA
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Gli argomenti affrontati saranno: 1) Atomi ed elementi; composizione della materia; tavola periodica degli elementi e proprietà periodiche; pesi atomici e molecolari; mole 2) Legame chimico; principali classi di composti 3) Leggi dei gas. Stati condensati della materia; liquidi e solidi. Soluzioni; proprietà colligative 4) Reazioni chimiche e Stechiometria. Cenni di Termodinamica. Equilibrio chimico 5) Acidi e basi: pH, idrolisi, soluzioni tampone 6) Principi di elettrochimica: cella elettrochimica, potenziale elettrodico standard, equazione di Nerst