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CHIMICA

Corso SCIENZE E TECNOLOGIE ALIMENTARI
Curriculum Curriculum unico
Orientamento UNICO
Anno Accademico 2017/2018
Crediti 10
Settore Scientifico Disciplinare CHIM/03
Anno Primo anno
Unità temporale Primo semestre
Ore aula 100
Attività formativa Attività formative di base

Canale unico

Docente AGOSTINO SORGONA'
Obiettivi Obiettivo del corso è quello di introdurre i principi fondamentali della composizione, della struttura, e delle proprietà della materia e i principi termodinamici e cinetici che regolano la sua trasformazione. Inoltre, il presente corso intende fornire allo studente le basi per comprendere le relazioni tra struttura, proprietà e reattività delle molecole organiche, con particolare riferimento a quelle di interesse biologico.
Attraverso delle esercitazioni sia in aula sia in laboratorio, il presente corso si propone l’obiettivo di far acquisire allo studente un certo grado di familiarità con la risoluzione di problemi ed esercizi numerici sui vari argomenti delle scienze chimiche e di utilizzare i dettami della Chimica al fine di interpretare tutti quei fenomeni che sono alla base dei sistemi biologici e delle trasformazioni dei prodotti agroalimentari.
Programma 1. MISURE E GRANDEZZE
Le grandezze fondamentali e le unità di misura
Le unità e grandezze derivate
Analisi dimensionale e Conversioni delle unità di misura
Le grandezze estensive ed intensive

2. ENERGIA E LE SUE FORME
L’energia cinetica
L’energia potenziale
L’energia elettromagnetica
L’energia totale
Temperatura e calore

3. MISURAZIONI
Gli errori
Precisione ed accuratezza
Le cifre significative
La notazione scientifica

4. MATERIA: CLASSIFICAZIONE E TRASFORMAZIONI FISICHE E CHIMICHE
Classificazione della materia in termini di stato di aggregazione: solido, liquido e gassoso
Classificazione della materia a seconda della sua composizione: elementi, composti e miscugli
Le proprietà fisiche e chimiche della materia
I mutamenti nella materia: trasformazioni fisiche e chimiche
I passaggi di stato
Le curve di riscaldamento e di raffreddamento delle sostanze pure e dei miscugli
Metodi di separazione di miscugli e sostanze

5. LA TEORIA ATOMICA E LE PROPRIETA’ DELLA MATERIA
Gli atomi
Il modello nucleare: elettroni, protoni e neutroni
Le proprietà dei protoni, dei neutroni e degli elettroni
Gli elementi e la loro organizzazione nella tavola periodica
Gli ioni
Gli isotopi
La massa atomica

6. MOLECOLE E COMPOSTI
Prospettiva molecolare degli elementi e dei composti
Le formule chimiche dei composti
Nomenclatura dei composti

7. LA COMPOSIZIONE CHIMICA
La quantità chimica: la mole
La massa molare di un elemento: conversione tra grammi di sostanza in numero di atomi e viceversa
La massa molare di un composto: conversione tra grammi di sostanza e numero di molecole
Le formule chimiche come fattori di conversione
La composizione percentuale in massa
Determinare le formule empiriche dei composti
Determinare le formule molecolari dei composti

8. LE REAZIONI CHIMICHE
Le equazioni chimiche
Il bilanciamento delle equazioni chimiche
Tipi di reazioni chimiche
Equazioni molecolari, ioniche complete e ioniche nette

9. LA QUANTITA’ NELLE REAZIONI CHIMICHE
La stechiometria delle reazioni chimiche
Reagente limitante, resa teorica e resa percentuale

10. GLI ELETTRONI NEGLI ATOMI
La luce e la radiazione elettromagnetica
Il modello di Bohr: atomi ed orbite
Il modello quanto-meccanico: atomi ed orbitali
Gli orbitali: dimensione, forma ed orientamento
Le configurazioni elettroniche: in che modo gli elettroni occupano gli orbitali?
Le configurazioni elettroniche e la tavola periodica: gli elettroni di valenza
Il potere esplicativo del modello quanto-meccanico
Modello quanto-meccanico e proprietà periodiche degli elementi

11. IL LEGAME CHIMICO
La forza e la lunghezza di legame
La teoria di Lewis: regola dell’ottetto e strutture di Lewis
Strutture di Lewis dei composti ionici: trasferimento di elettroni nel legame ionico
Un particolare legame ionico: il legame metallico
Strutture di Lewis dei composti molecolari: condivisioni di elettroni nel legame covalente
Il legame covalente dativo
La risonanza: strutture di Lewis equivalenti della stessa molecola
La teoria VSEPR: la forma delle molecole
La polarità dei legami
La teoria del legame di valenza (VB, Valency Bond Theory)
Gli orbitali ibridi e la struttura dei composti del carbonio

12. LE FORZE INTERMOLECOLARI
Forze di dispersione o di London
Forze dipolo-dipolo
Forze ione-dipolo
Legame ad idrogeno

13. SOLIDI E LIQUIDI
I solidi
Le proprietà dei solidi: fusione, congelamento e sublimazione
I Liquidi: le proprietà intensive

14. I GAS
La pressione: risultato di continue collisioni molecolari
Le leggi dei gas
Il volume molare dei gas
Le miscele gassose
I gas nelle reazioni chimiche
Limiti della teoria cinetico molecolare per i gas
I gas reali

15. LE SOLUZIONI
Soluzioni di solidi disciolti in acqua
Soluzioni di gas in acqua
La concentrazione delle soluzioni
La stechiometria delle soluzioni
Le proprietà colligative delle soluzioni

16. LA TERMODINAMICA
Concetti preliminari
Il sistema scambia energia con l’ambiente: il calore ed il lavoro
Il primo principio della termodinamica
Entalpia: una misura del calore emesso o assorbito in una reazione
La spontaneità delle reazioni, l’entropia e il secondo principio della termodinamica
L’energia libera di Gibbs: la forza motrice di una trasformazione chimica.

17. LA CINETICA CHIMICA
Importanza e scopi della cinetica chimica
Velocità delle reazioni chimiche
Legge della velocità delle reazioni chimiche e l’ordine di reazione
Legge cinetica integrata
Molecolarità e meccanismo delle reazioni
Fattori che influenzano la velocità di reazione
Teoria della cinetica delle reazioni: i modelli di reazione
Meccanismi di reazioni ad uno o più stadi
Catalisi e catalizzatori

18. L’EQUILIBRIO CHIMICO
Importanza dell’equilibrio chimico
L’equilibrio chimico dinamico delle reazioni
La costante di equilibrio
La costante di equilibrio negli equilibri eterogenei
Calcolo ed utilizzo della costante di equilibrio
Il quoziente di reazione
La termodinamica dell’equilibrio
Perturbare una reazione all’equilibrio: il principio di Le Chatelier
Il prodotto di solubilità

19. ACIDI E BASI
Concetti e Teorie
Teoria di Arrhenius
Teoria di Brønsted-Lowry
Teoria di Lewis
La ionizzazione dell’acqua
Le scale di pH e di pOH: due modi di esprimere l’acidità e la basicità delle soluzioni
La forza degli acidi e delle basi
Come calcolare il pH delle soluzioni acidi o basi forti e deboli
Reazioni di acidi e basi
Titolazione acido-base
Soluzioni di sali: l’equilibrio di idrolisi
Le soluzioni tampone

20. OSSIDAZIONE E RIDUZIONE
Concetti e definizioni
Gli stati di ossidazione: la contabilità degli elettroni
Il bilanciamento delle equazioni di ossidoriduzione

21. I COMPOSTI ORGANICI
Definizioni di chimica organica e composti organici
Caratteristiche strutturali dei composti organici
La stereochimica e l’isomeria dei composti organici
I gruppi funzionali
La reattività dei composti organici

22. GLI IDROCARBURI
Definizioni e caratteristiche
Gli alcani e i cicloalcani: definizioni, struttura, nomenclatura, proprietà fisiche e reattività
Gli alcheni e i cicloalcheni: definizioni, struttura, nomenclatura, proprietà fisiche e reattività
Gli alchini: definizioni, struttura, nomenclatura, proprietà fisiche e reattività
Gli idrocarburi aromatici: definizioni, struttura, nomenclatura, proprietà fisiche e reattività

23. ALCOLI, FENOLI ED ETERI
Definizioni e concetti
La nomenclatura
Proprietà fisiche e chimiche
Reattività

24. ALDEIDI E CHETONI
Definizioni e concetti
La nomenclatura
Proprietà fisiche e chimiche
Reattività

25. ACIDI CARBOSSILICI E LORO DERIVATI
Definizioni e concetti
La nomenclatura
Proprietà fisiche e chimiche
Reattività

26. AMMINE, AMMIDI
Definizioni e concetti
La nomenclatura
Proprietà fisiche e chimiche
Reattività

27. BIOMOLECOLE (CARBOIDRATI, PROTEINE E LIPIDI)
Definizioni e concetti
La nomenclatura
Proprietà fisiche e chimiche
Reattività

28.ESERCITAZIONI
Il laboratorio chimico: documentazione, vetreria e attrezzi, strumenti da banco, reagentario e sicurezza
Soluzioni e diluizioni: soluzioni di singoli composti, soluzione nutritive e soluzione tampone
Il pHmetro e relative misurazioni: esempi di idrolisi saline
Il conduttimetro
Le titolazioni
Lo spettrofotometro e relative misurazioni

Testi docente Tro N. J. (2013) INTRODUZIONE ALLA CHIMICA. Pearson

Atkins Peter, Jones Loretta (2012) PRINCIPI DI CHIMICA. Terza edizione italiana. Zanichelli

McCurry John (2011) FONDAMENTI DI CHIMICA ORGANICA. Zanichelli

SLIDES DELLE LEZIONI
Erogazione tradizionale
Erogazione a distanza No
Frequenza obbligatoria No
Valutazione prova scritta No
Valutazione prova orale
Valutazione test attitudinale No
Valutazione progetto No
Valutazione tirocinio No
Valutazione in itinere
Prova pratica No

Ulteriori informazioni

Descrizione Descrizione
esercizi n. 2 (dispensa) Descrizione

Elenco dei rievimenti:

Descrizione Avviso
Ricevimenti di: Agostino Sorgona'
Ricevimento presso il mio ufficio (livello 4 - lato mare - feo di vito) dalle ore 10,00 alle 12,00 ogni mercoledì.

Fuori dagli orari previsti è possibile:
1. prenotare un ricevimento inviando una richiesta alla mia email: asorgona@unirc.it
2. prenotare una video conferenza online via skype: chimica stal (punto skype)
Nessun avviso pubblicato
Via dell'Università, 25 (già Salita Melissari) - 89124 Reggio Calabria - CF 80006510806 - Fax 0965 332201 - URP:Indirizzo di posta elettronica dell'ufficio relazioni con il pubblico- PEC:Indirizzo di posta elettronica certificata dell'amministrazione
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