Chimica Generale ed Inorganica Corso A (Farmacia)

Notazione esponenziale dei numeri, cifre significative ed arrotondamento, equazioni di primo e secondo grado, logaritmi decimali.
Unità di misura delle grandezze fisiche, prefissi, conversioni metriche.

International units system and prefixes; significant figures; scientific notation of numbers; first and second order equations and their graphical representation; decimal logarithms.

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.

Gli studenti dovranno dimostrare di possedere una buona padronanza di tutti gli argomenti trattati nel corso, con particolare riferimento a quelli maggiormente collegati con le applicazioni nei settori chimico, biologico e farmaceutico.

 The students need to demonstrate the acquisition of a good knowledge of all topics of the course, and particularly of those more linked to the applications in the chemical,  biological and pharmaceutical fields.

Concetti di base

- Stati di aggregazione della materia.

- Sostanze elementari e composti.

- Miscugli omogenei ed eterogenei

- Numero atomico, numero di massa, isotopi,  massa atomica.

- Molecole: formule,  massa molecolare.

- Ioni.

- Mole, costante di Avogadro, massa molare.

- Reazioni chimiche: formalismi e bilanciamento.

L’atomo

- Radiazioni elettromagnetiche e particelle subatomiche.

- Teorie atomiche: teoria di Bohr e teoria quanto-meccanica, numeri quantici, orbitali atomici, spin elettronico e nucleare

- Struttura degli atomi polielettronici, configurazione elettronica e configurazione elettronica esterna.

- Tavola degli elementi e proprietà periodiche: dimensione degli atomi, energia di ionizzazione e affinità elettronica.

Il legame chimico

- Legame ionico.

- Legame covalente, simbologia e strutture di Lewis,  regola dell’ottetto,  formule di risonanza, i radicali.

- Legame covalente dativo.

- Elettronegatività, polarità dei legami.

- Geometria e polarità delle molecole.

- Teoria del legame di valenza, teoria dell’ibridazione.

- Legame metallico, teoria delle bande, conduttori e semiconduttori.

- Composti di coordinazione , legame, isomeria

I composti inorganici

- Numero di ossidazione.

- Sistematica dei composti inorganici e nomenclatura: ossidi, idruri, acidi, idrossidi, sali.

Le forze intermolecolari

- Interazione ione-dipolo.

- Interazione dipolo-dipolo.

- Forze e dispersione (London): polarizzabilità delle molecole.

 Legame a idrogeno

Gli stati di aggregazione della materia

- Stato solido: solidi amorfi e cristallini. Cenni sulle proprietà dei solidi ionici, covalenti, covalenti macromolecolari, metallici.

- Stato liquido: pressione vapore, tensione superficiale, viscosità.

- Stato gassoso: legge dei gas ideali, miscele di gas e pressioni parziali, gas reali ed equazione di Van der Waals.

- Transizioni di fase e diagrammi di stato.

Le soluzioni

- Soluzioni, concentrazione delle soluzioni.

- Soluzioni elettrolitiche.

- Proprietà colligative delle soluzioni: tensione di vapore, legge di Raoult, variazione di punti di ebollizione e congelamento, pressione osmotica.

Soluzioni colloidali.

Come avvengono le trasformazioni chimiche

- Calore e lavoro , energia interna, entalpia, entropia, energia libera , legge di Hess,  energia libera e costante di equilibrio, spontaneità dei fenomeni chimici.

- Equilibrio chimico: costante di equilibrio spostamento dell’equilibrio (principio di Le Chatelier)

- Velocità delle reazioni chimiche, energia di attivazione, catalisi , ordine di reazione e meccanismi.

Equilibri in soluzione acquosa

- Definizioni di acidi e basi (Arrhenius, Brønsted-Lowry, Lewis).

- Acidità/basicità di una soluzione acquosa: scala di pH.

- Acidi forti e deboli, Ka e pKa, grado di dissociazione.

- Proprietà acido-base dei sali: idrolisi.

-Indicatori, titolazioni - soluzioni tampone

- Solubilità e prodotto di solubilità. Reazioni di precipitazione, Costanti di stabilità.

Elettrochimica

- Reazioni di ossido-riduzione.

- Celle voltaiche, potenziali standard di riduzione, equazione di Nernst.

- Elettrolisi ed applicazioni.

La radioattività naturale e artificiale

-  Radioattività: isotopi radioattivi, decadimento ed emissione di radiazioni.

-  Fissione e fusione nucleare.

-  Isotopi radioattivi in medicina

Chimica degli elementi

- Idrogeno

- Elementi alcalini e alcalino terrosi

- Elementi del blocco p

- Metalli di transizione e composti di coordinazione

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

Fundamental concepts

- The physical state of the substances.

- Elemental substances and compounds.

- Homogeneous and heterogeneous systems.

- Atomic number, mass number, isotopes,  atomic mass.

- Molecules: formulae,  molecular mass.

- Ions.

- Mole, Avogadro constant, molar mass.

- Symbolizing and balancing chemical reactions

The atom

- Electromagnetic waves and subatomic particles.

- Atomic theories: Bohr theory,  quantum-mechanical theory, quantum numbers, atomic orbitals, electronic and nuclear spin

- The structure of polyelectronic atoms, electronic configuration and external electronic configuration.

- Periodic table and  periodic properties of elements: dimension of  atoms, ionization energy and  electronic affinity.

The chemical bonds

- Ionic bond.

- Covalent bond, Lewis structures, octet rule,  resonance, radicals.

- Dative covalent bond.

- Electronegativity, polarity of covalent bonds.

- Geometry and  polarity of molecules.

- Valence bond theory, theory of hybridization.

- Metallic bond , band theory, conductors and  semiconductors.

- Coordination compounds, bond, isomerism.

Inorganic compounds

- Oxidation number.

- Inorganic compounds and  chemical nomenclature: oxides, hydrides, acids, hydroxides, salts.

Intermolecular forces (Van der Waals)

- Ione-dipole interactions.

- Dipole-dipole interactions.

-Londondispersion forces, polarizability of molecules.

Hydrogen bond

The physical state of the substances

- Solid state: amorphous and crystalline solids. Outlines on the properties of ionic, covalent, macromolecular and metallic solids. 

- Liquid state: Vapour pressure, surface tension, viscosity.

- Gases: ideal gases low, gases solutions and partial pressure, real gases and Van der Waals equation.

- Phase transitions  and  phase diagrams.

The solutions

- Solutions, concentration.

- Electrolytic solutions .

- Colligative properties: vapour pressure, Raoult law, boiling point, melting point, osmotic pressure

Colloids

Chemical reactions

- Chemical equilibrium: equilibrium constants and  Le Chatelier principle

- Heat and work, internal energy, enthalpy and Hess law, entropy, Gibbs free energy and equilibrium constants, spontaneous reactions

- The rates of reactions, activation energy, catalysis, reaction order and mechanisms.

Equilibrium  in aqueous solutions

- Acids and basis (Arrhenius, Brønsted-Lowry, Lewis).

- Acidity/alkalinity of aqueous solutions: pH.

- Strong and weak acids, Ka e pKa,  dissociation degree.

- Acidic/alkaline character of salts: hydrolysis.

Indicators, tritrations, buffer solutions.

- Solubility and  solubility equilibrium,  precipitation reactions.  Stability constants.

Electrochemistry

- Redox reactions.

- Electrochemical cells, standard reduction potential, Nernst equation.

- Electrolysis and applications.

Natural and artificial radioactivity

-  Radioactivity: radioactive isotopes, radioactive decay and radiations.

-  Nuclear fission and fusion.

-  Radioactive isotopes in medicine

Concepts of chemistry of the elements

- Hydrogen

- Alkaline and alkaline earth metals

- Elements of block p

- Transition metals and coordinative compounds

L'insegnamento consiste di 70 ore di attività in aula in cui vengono fornite le nozioni teoriche della materia  insieme a esempi e calcoli.

La frequenza è facoltativa

 The course consists in 70 hours of activity consisting in theoretical lessons and training.

The  attendance is optional.

L'esame consiste in una prova scritta, obbligatoria, e una prova orale, facoltativa, cui si accede solo con la prova scritta sufficiente (18/30).

La prova scritta consiste di 6 domande sulla teoria della Chimica Generale e Inorganica  e 3 problemi di stechiometria. Nelle domande, oltre all’enunciazione e descrizione dei principi teorici, si richiede anche un esempio o un’applicazione della teoria descritta.

Lo studente può decidere  di sostenere la prova orale allo scopo di migliorare la votazione della prova scritta.  Durante la prova orale verrà comunque valutata la validità del giudizio espresso nella prova scritta.

Per accedere all'esame scritto è necessario iscriversi attraverso la piattaforma MYUNITO. In caso di problemi è necessario contattare il docente.

E' inoltre necessario contattare il docente per effettuare  prove di integrazione o speciali (DSA).

Non è necessario registrarsi per la prova orale, basta presentarsi il giorno indicato. Prima della prova orale viene effettuata la correzione dello scritto. In quella sede sarà anche possibile accettare il voto per la registrazione.

The exam  consists  in a mandatory written test and an optional oral examination. The access to the oral examination is reserved  to students that obtained a score equal or above the threshold value of 18/30 in the written text.

The written test  consists in 6 questions concerning the theoretical concepts and 3 problems. In the questions, besides the enunciation and explanation of the theoretical principles, examples or applications of the principles will be required.

The oral examination is aimed to improve the score obtained in the written test. It consists in a question aimed to verify  the obtained score. 

To attend the written test the students need to be registered on the MYUNITO platform.   In case of failure of the system  the students have to contact the professors.

To attend the oral examination the students need just to sit for the exam in the fixed day.  A correction of the written test will be also performed. It will be also possible to confirm the score for the registration.

Durante l'intera durata dell'insegnamento si svolgono le esercitazioni aggiuntive rispetto a quelle proprie dell'insegnamento, per la ripetizione di alcuni argomenti e lo svolgimento di numerosi problemi di stechiometria. Tali attività sono tenute da laureati/dottori di ricerca.

During the same period of the lessons the students may attend an optional  tutorship in which a tutor (a PhD student or Postdoc) will repeat some topics and will train the students with numerous stoichiometric problems.