- Oggetto:
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Chimica (Nuovissimo ordinamento)
- Oggetto:
Anno accademico 2010/2011
- Docente
- Prof. Tiziana CREPALDI (Docente Titolare dell'insegnamento)
- Insegnamento integrato
- Crediti/Valenza
- 2
- SSD dell'attività didattica
- BIO/10 - biochimica
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Programma
CHIMICA GENERALE ED INORGANICA. - Definizione di: materia, sostanza, elemento, atomo, composto, molecola, miscela (omogenea, eterogenea). - Struttura dell'atomo: protone, neutrone, elettrone. Unità di massa atomica. Numero di massa e numero atomico. Isotopi. Atomo di Bohr. Principio di indeterminazione di Heisenberg. Livelli e sottolivelli elettronici. Orbitali elettronici. Principio di esclusione di Pauli. - Tavola periodica: individuazione dei principali gruppi di elementi. Correlazione tra riempimento dei livelli e sottolivelli elettronici con la disposizione degli elementi nella tavola periodica. Livello (o strato) di valenza. Elettroni di valenza e reattività chimica, regola dell'ottetto. Proprietà chimiche di idrogeno, carbonio, azoto, ossigeno. Proprietà periodiche degli elementi: l’elettronegatività. - Legame ionico. Legame covalente: puro, polare, dativo, semplice, doppio, triplo. Doppietti elettronici di legame e noncondivisi; elettroni spaiati (radicali liberi). Orbitali ibridi sp3, sp2 e sp. Legame ione-dipolo: solvatazione degli ioni. Legame dipolo-dipolo: il legame idrogeno; proprietà fisico-chimiche dell'acqua. Forze di Van der Waals (o di London). - Reazioni di ossidoriduzione (redox): definizioni di ossidante, riducente, coppie redox.- Formula grezza (o molecolare), formula strutturale (o di Lewis), formula empirica (o minima). Regole di nomenclatura di composti ionici e covalenti; principali anioni poliatomici; gli idruri. - Proprietà dei derivati dell'ossigeno: ione ossido, anione perossido, anione superossido. Ossidi acidi (di cui occorreconoscere le formule grezze): anidride carbonica, monossido di carbonio (di questi due bisogna conoscere anche le formule strutturali), anidride nitrosa e nitrica, ossido nitroso e nitrico, biossido di azoto, anidride solforosa e solforica. Ossiacidi derivati dagli ossidi acidi e corrispondenti anioni (di cui occorre conoscere le formule grezze e strutturali): acido carbonico, acido nitroso e nitrico, acido solforoso e solforico, acido ortofosforico e pirofosforico. - Peso atomico, peso molecolare, mole (e relativi sottomultipli), numero di Avogadro, massa di formula. Calcolistechiometrici applicati alle sostanze solide: conversione moli in grammi e viceversa. Solubilità di una sostanza. Misuredella concentrazione di una soluzione: g/l, % w/w, % w/v, % v/v, ppm, molarità, molalità. Calcoli stechiometrici applicati alle soluzioni: modalità di preparazione di una soluzione, conversione tra le varie misure di concentrazione, calcolo della diluizione. Osmolarità; soluzioni isotoniche, ipotoniche, ipertoniche; preparazione di una soluzione fisiologica; controllo dell'osmolarità e applicazioni biomediche. - Velocità delle reazioni chimiche: equazione di velocità, ordine di una reazione; reazioni di ordine 0, 1 e 2; tempo didimezzamento; relazione tra velocità e temperatura. Bilancio energetico e spontaneità di una reazione: reazioni esotermiche ed endotermiche, energia libera di Gibbs, reazioni esoergoniche ed endoergoniche. Equilibrio chimico: legge di azione di massa, costante di equilibrio e sua relazione con la variazione di energia libera standard. Principio di Le Chatelier: equilibrio chimico e variazioni di temperatura e delle concentrazioni dei reagenti. Modalità di reazione chimica: teoria della collisione; definizione di collisioni efficaci, energia di attivazione, complesso attivato. Meccanismo d’azione e ruolo dei catalizzatori. - Definizione di acido e di base secondo Brønsted-Lowry e secondo Lewis. Concetto di coppia coniugata acido-base. Costanti di dissociazione acida e basica, forza di acidi e basi. Prodotto ionico dell'acqua, definizione di pH e pOH. Acidi e basi poliprotici: equilibri di dissociazione di acido carbonico, ortofosforico e solforico. Scala del pH. Calcolo del pH di una soluzione acquosa contenente un acido o una base forte. Calcolo del pH di una soluzione acquosa contenente un acido o una base debole. Titolazione di un acido forte con una base forte, di un acido debole con una base forte, di una base debole con un acido forte: punto di equivalenza, punto di neutralità. Definizione di equivalente acido o basico e di normalità. Equazione di Henderson-Hasselbalch. Titolazione di un acido diprotico (acido carbonico) e triprotico (acido ortofosforico) con una base forte. Sistemi tampone di interesse biologico: acido carbonico/bicarbonato, fosfati, proteine. Idrolisi dei sali.
CHIMICA ORGANICA - Classificazione dei composti organici in base ai gruppi funzionali. Definizioni di idrocarburi saturi, insaturi e aromatici. Caratteristiche degli atomi di carbonio e dei legami semplici e doppi. Definizione di carbonio primario, secondario, terziario e quaternario. - Alcani: formule grezze e di struttura, nomenclatura; isomeria di struttura e conformazionale; proprietà fisiche e chimiche degli alcani. Cicloalcani: formule grezze e di struttura, nomenclatura; isomeria geometrica (o cis/trans o configurazionale). - Alcheni: formule grezze e di struttura, nomenclatura; isomeria geometrica (o cis/trans o configurazionale); proprietà fisiche e chimiche (reazioni di addizione elettrofila). Polieni: doppi legami isolati, coniugati e cumulati. Doppi legami coniugati e delocalizzazione elettronica. L'isoprene (struttura) e i terpeni (nomenclatura).- Composti aromatici: definizione e nomenclatura. Il benzene: struttura, significato della delocalizzazione elettronica (ibrido di risonanza); proprietà fisiche e chimiche (reazioni di sostituzione elettrofila). Idrocarburi aromatici policiclici: strutture e significato come cancerogeni ed agenti alchilanti. Eterocicli aromatici: proprietà fisiche e chimiche (reazioni di sostituzione elettrofila e di protonazione). - Gli alcoli: formule grezze e di struttura, nomenclatura; proprietà fisiche. Proprietà chimiche: dissociazione acida, sintesi di esteri con acidi carbossilici ed acidi inorganici, disidratazione ad alcheni, formazione di eteri, ossidazione. Polialcoli. Fenoli: formule grezze e di struttura, nomenclatura; proprietà fisiche e chimiche. Eteri: formule grezze e di struttura, nomenclatura; proprietà fisiche e chimiche. - Aldeidi e chetoni: formule grezze e di struttura, nomenclatura; proprietà fisiche. Proprietà chimiche: addizione di alcoli (sintesi di acetali e chetali), reazione con ammoniaca e ammine (sintesi di immine o basi di Schiff), tautomeria chetoenolica, ossidazione e riduzione. - Acidi carbossilici: formule grezze e di struttura, nomenclatura; proprietà fisiche. Acidità degli acidi carbossilici,formazione di saponi e loro meccanismo di azione come detergenti. Sintesi di esteri e idrolisi acida ed alcalina degli esteri, sintesi di anidridi e sintesi di ammidi. - Le ammine: formule grezze e di struttura, nomenclatura; proprietà fisiche. Basicità delle ammine. Alchilazione, sintesi di ammidi, sintesi di immine (basi di Schiff), reazione delle ammine secondarie con acido nitroso (sintesi di nitrosoammine). Poliammine. - Tiocomposti: tioli, solfuri (tioeteri), disolfuri, acidi solfonici, tioacetali, tioesteri; formule grezze e di struttura,nomenclatura; proprietà fisiche. Reazioni dei tioli: ossidazione dei tioli a disolfuri, reazione con metalli pesanti(mercapturi). - Isomeria ottica: significato di C asimmetrico, enantiomeri (o composti chirali o otticamente attivi); concetto di lucepolarizzata. Composti destrogiri e levogiri, configurazione D e L, miscela racemica. Stereoisomeri: enantiomeri ediastereoisomeri.
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
Ghigo. "Elementi di Chimica Generale ed Organica per Corsi di Studi Medici" - Cooperativa Studi.
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