Corsi di Laurea Corsi di Laurea Magistrale Corsi di Laurea Magistrale
a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
BIOLOGIA
Insegnamento
CHIMICA
SCN1028275, A.A. 2018/19

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2018/19

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
BIOLOGIA
SC1165, ordinamento 2008/09, A.A. 2018/19
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Crediti formativi 15.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese CHEMISTRY
Sito della struttura didattica http://biologia.scienze.unipd.it/2018/laurea
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Biologia
Obbligo di frequenza
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile CRISTINA TUBARO CHIM/03
Altri docenti SANDRO CAMPESTRINI CHIM/06
MARCO RUZZI CHIM/02

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
BASE Discipline chimiche CHIM/02 4.0
BASE Discipline chimiche CHIM/03 7.0
BASE Discipline chimiche CHIM/06 4.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Annuale
Anno di corso I Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
ESERCITAZIONE 3.0 42 33.0
LEZIONE 12.0 96 204.0

Calendario
Inizio attività didattiche 01/10/2018
Fine attività didattiche 28/06/2019

Syllabus
Prerequisiti: Nessuno
Conoscenze e abilita' da acquisire: Il corso riguarda la composizione della materia, le trasformazioni che essa subisce e le interazioni tra materia e l’energia ad esse legate, assicurando le basi per l’applicazione dei principi generali della Chimica alle macromolecole e ai processi di carattere biologico. In particolare, il corso fornisce le nozioni fondamentali per la comprensione delle proprietà degli elementi chimici, dei loro composti e delle loro trasformazioni, gli aspetti generali della chimica dei composti organici (nomenclatura, struttura e reattività), della termodinamica, della cinetica chimica con elementi di spettroscopia molecolare.
Modalita' di esame: L’esame scritto, con domande a risposta multipla di tipo teorico e svolgimento di esercizi, è diviso in tre prove, ciascuna relativa al programma delle tre parti in cui è diviso il corso (chimica generale, chimica fisica, chimica organica).
Criteri di valutazione: La valutazione della preparazione dello studente si baserà sulla sua comprensione degli argomenti svolti, sulle metodologie proposte e sulla capacità di applicarli in modo autonomo negli esercizi degli ambiti delle discipline studiate.
Contenuti: CHIMICA GENERALE (7 CFU)
Stati di aggregazione della materia. Costituenti dell'atomo, ioni, numero atomico, masse atomiche, unità di massa atomica, isotopi (cenni sulla radiattività), mole, numero di Avogadro, masse molecolari, composizione percentuale di un composto, formula empirica e formula molecolare.
Struttura atomica: modelli atomici di Thomson e di Rutherford, radiazioni elettromagnetiche, spettri atomici di emissione, principio di indeterminazione di Heisenberg, equazione d'onda di Schrödinger, numeri quantici, orbitali atomici, distribuzione dei livelli energetici nell'atomo di idrogeno e negli atomi polielettronici.
Classificazione periodica degli elementi. Nomenclatura dei composti inorganici. Le reazioni chimiche: calcolo dei coefficienti stechiometrici, correlazioni ponderali fra reagenti e prodotti, reazioni di ossido riduzione e loro bilanciamento.
Legame chimico: legame ionico, legame covalente, orbitali molecolari ("valence bond"), orbitali atomici ibridi, risonanza, formule di Lewis, regola dell'ottetto, espansione dell'ottetto. Struttura geometrica delle molecole, polarità delle molecole. Teoria dell'orbitale molecolare. Legame dativo: composti di coordinazione. Legame metallico. Legami secondari.
Proprietà e leggi dei gas ideali, gas reali, equazione di Van der Waals.
Proprietà dei solidi, classificazione in base al legame chimico.
Proprietà dei liquidi.
Soluzioni: concentrazioni, proprietà colligative delle soluzioni ideali, grado di dissociazione.
Equilibrio chimico (legge dell'azione di massa, principio di Le Chatelier). Equilibri acido/base. Prodotto ionico dell'acqua, forza degli acidi e basi, dissociazione e pH, idrolisi dei sali, soluzioni tampone. Equilibri di solubilità: solubilità, prodotto di solubilità.
Elettrochimica. Celle elettrochimiche, potenziali di riduzione e legge di Nernst.
CHIMICA FISICA (4 CFU)
Grandezze di stato termodinamiche ed equazioni di stato. Primo, secondo e terzo principio della termodinamica. Energia libera di Gibbs. Termochimica e grandezze standard. Equilibri di fase: condizione di stabilità, diagrammi di stato ed equazione di Clausius-Clapeyron. Descrizione termodinamica delle miscele e dell’equilibrio chimico: energia libera di reazione e legge di van’t Hoff. Forza ionica e modello di Debye-Huckel. Velocità di reazione; legge cinetica; leggi cinetiche del primo e secondo ordine. Meccanismi di reazione: reazioni chimiche elementari ipotesi dello stato stazionario. Dipendenza della costanti di velocità dalla temperatura. Catalizzatori ed inibitori; catalisi enzimatica. Elementi di spettroscopia molecolare: spettro della radiazione elettromagnetica, legge di Lambert-Beer. Transizioni vibrazionali e spettroscopia infrarossa. Transizioni elettroniche e spettroscopia UV-visibile, fluorescenza e fosforescenza.
CHIMICA ORGANICA (4 CFU)
Idrocarburi saturi: nomenclatura; isomeria strutturale e stereoisomeria. Cicloalcani: isomeria cis-trans, conformazioni. Cenni sulla reattività degli alcani. Idrocarburi insaturi: nomenclatura; struttura e reattività di alcheni ed alchini. Alogenuri alchilici: reazioni di sostituzione nucleofila ed eliminazione. Stereochimica: relazioni di isomeria, stereoisomeri, chiralità, configurazione assoluta. Composti aromatici: aromaticità; nomenclatura; reazioni di sostituzione elettrofila; Alcoli, fenoli ed eteri: proprietà e reattività. Composti carbonilici: struttura e proprietà del gruppo carbonilico; nomenclatura; reattività di aldeidi e chetoni; Acidi carbossilici e derivati: nomenclatura; reattività. Ammine alifatiche ed aromatiche: nomenclatura, struttura e proprietà; principali reazioni.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Le lezioni frontali saranno tenute dai docenti del corso con l'ausilio di sussidi informatici (diapositive). Per gli esercizi da svolgere in aula è previsto l'uso della lavagna.
Le lezioni teoriche dovranno essere integrate da uno studio personale costante e gli esercizi di stechiometria svolti in aula saranno solo degli esempi da cui partire per approfondire la preparazione personale.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: CHIMICA GENERALE:
E’ necessario un testo di Chimica Generale a livello universitario (ad esempio: Petrucci, Herring, Madura, Bissonette, CHIMICA GENERALE, principi ed applicazioni moderne. Casa editrice: Piccin) e un testo di stechiometria per la parte di esercizi.
CHIMICA FISICA: P. Atkins e J. De Paula, Elementi di Chimica Fisica; Zanichelli, 2007
CHIMICA ORGANICA: a scelta dello studente: McMurry- Fondamenti di chimica organica; Zanichelli o Brown- Introduzione alla chimica organica; Edises

Saranno messe a disposizione le diapositive delle lezioni.
Testi di riferimento:
  • Petrucci - Herring - Madura - Bissonnette, CHIMICA GENERALE, principi ed applicazioni moderne. --: PICCIN, --. Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Interactive lecturing
  • Questioning
  • Active quiz per verifiche concettuali e discussioni in classe

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Istruzione di qualita'