Offerta Didattica

 

CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE

CHIMICA GENERALE ED INORGANICA CON ELEMENTI DI CHIMICA FISICA

Classe di corso: LM-13 - Farmacia e farmacia industriale
AA: 2014/2015
Sedi: MESSINA
SSDTAFtipologiafrequenzamoduli
CHIM/03, CHIM/02Base, Affine/IntegrativaObbligatoriaObbligatoria
CFUCFU LEZCFU LABCFU ESEOREORE LEZORE LABORE ESE
14140011211200
Legenda
CFU: n. crediti dell’insegnamento
CFU LEZ: n. cfu di lezione in aula
CFU LAB: n. cfu di laboratorio
CFU ESE: n. cfu di esercitazione
FREQUENZA:Libera/Obbligatoria
MODULI:SI - L'insegnamento prevede la suddivisione in moduli, NO - non sono previsti moduli
ORE: n. ore programmate
ORE LEZ: n. ore programmate di lezione in aula
ORE LAB: n. ore programmate di laboratorio
ORE ESE: n. ore programmate di esercitazione
SSD:sigla del settore scientifico disciplinare dell’insegnamento
TAF:sigla della tipologia di attività formativa
TIPOLOGIA:LEZ - lezioni frontali, ESE - esercitazioni, LAB - laboratorio

Obiettivi Formativi

Conoscenza della struttura atomica della materia, dei legami chimici, della reattività, dell’equilibrio chimico e delle proprietà dei principali elementi. Conoscenza degli aspetti cinetici e termodinamici della reattività chimica

Learning Goals

Knowledge of the atomic structure of matter, chemical bonds, reactivity, chemical balance and properties of the main elements. Knowledge of both kinetic and thermodynamic aspects of chemical reactivity.

Metodi didattici

Lezioni frontali, seminari ed esercitazioni in aula svolte dal docente e dagli studenti. Metodi a supporto: Trasparenze e Presentazioni in Power Point delle lezioni

Teaching Methods

Frontal lessons, seminars and exercises made by the teacher and the students. Teaching instruments: Transparencies and Power Point presentations of the lessons

Prerequisiti

nessuno

Prerequisites

no prerequisite is required

Verifiche dell'apprendimento

Verifica scritta preliminare su calcoli stechiometrici ed Esame finale orale congiunto su argomenti teorici di Chimica Generale ed Inorganica con Elementi di Chimica Fisica con voto in trentesimi al fine del conseguimento dei 14 CFU.

Assessment

Preliminar written test (chemical calculations) and final oral exam for General and Inorganic Chemistry with Elements of Physical Chemistry, with marks in n/30, in order to achieve 14 CFU.

Programma del Corso

1.Fondamenti Elementi e composti. Miscugli e soluzioni. Stati di aggregazione. Mole. Nomenclatura. Sistema IUPAC. Stato di ossidazione. 2.Struttura Atomica Elettroni, protoni e neutroni. Numero atomico e di massa. Isotopi. Peso atomico e molecolare. Teoria atomica. Modello di Rutherford. Teoria di Bohr. Meccanica quantistica. Principio di indeterminazione. Equazione d'onda. Numeri quantici. Orbitali atomici. Configurazione elettronica ed aufbau. Tabella periodica. Raggio atomico, covalente e ionico. Energia di ionizzazione. Affinità elettronica. Elettronegatività. Proprietà periodiche. 3.Legame chimico Legami ionici e covalenti. Strutture di Lewis. Carica formale. Risonanza. Legami polari e momento dipolare. Geometria molecolare e teoria VSEPR. Teoria del legame di valenza. Ibridizzazione. Orbitali molecolari. 4.Stato gassoso Gas ideale.Leggi dei gas ed equazione di stato del gas ideale. Miscele di gas. Pressioni parziali. Modello cinetico. Gas reali. 5.Stati condensati Legami intermolecolari. Legame idrogeno. Liquidi: struttura e proprietà. Solidi (molecolari, reticolari, metallici). Celle elementari. Strutture ioniche. Legame metallico. 6.Termodinamica Sistema aperto, chiuso e isolato. Lavoro, calore ed energia. Variabili e funzioni di stato. Primo principio. Energia interna ed entalpia. Calore specifico, capacità termica a p e a V costante. Termochimica. Entalpia standard di reazione. Legge di Hess. Entalpia standard di formazione. Ciclo di Born-Haber. Entalpia di legame. Variazione dell’entalpia con la temperatura. Secondo principio. Entropia. Significato statistico. Entropia standard di formazione. Entropia standard di reazione. Terzo principio. Trasformazioni spontanee. Energia libera. 7.Equilibri fisici di fase Fasi e transizioni di stato. Pressione di vapore. Dipendenza dalla temperatura. Ebollizione. Congelamento e fusione. Diagrammi di stato. Proprietà critiche. La solubilità. Entalpia di dissoluzione. Proprietà colligative. Legge di Raoult. Abbassamento della tensione di vapore. Innalzamento ebullioscopico ed abbassamento crioscopico. Osmosi. Elettroliti e coefficiente di van't Hoff. Miscele di liquidi. Distillazione frazionata. Azeotropi. Cenni su sistemi colloidali. 8.Equilibrio chimico Legge azione di massa. Grado di avanzamento della reazione. Costanti di equilibrio. Principio di Le Chatelier. Dissociazione gassosa. 9.Acidi e basi Dissociazione elettrolitica. Soluzioni ideali. Soluzioni reali, attività e coefficienti di attività. Forza ionica. Teorie su acidi e basi (Arrhenius, Bronsted-Lowry, Lewis). Forza di acidi e basi. Acidi poliprotici. Ionizzazione dell'acqua. La scala del pH (pOH). pH di soluzioni di acidi e basi forti e deboli. Grado di dissociazione. Autoprotolisi e pH. Idrolisi. Soluzioni tampone. Titolazioni acido-base. Indicatori di pH. Equilibri di solubilità e di complessazione. 10. Calcoli stechiometrici fondamentali Formula minima di un composto. Concentrazione e diluizioni. Reazioni chimiche e relazioni stechiometriche fondamentali. Reagente limitante. 11.Elettrochimica Celle galvaniche. Potenziali standard di riduzione. Potenziali standard e costanti di equilibrio. Equazione di Nernst. Celle a concentrazione. Elettrolisi. Corrosione. Celle di impiego pratico. 12.Cinetica chimica Velocità di reazione. Ordine e molecolarità di reazione. Legge di velocità di primo, secondo e zero ordine. Tempo di dimezzamento. Teoria degli urti. Teoria dello stato di transizione. Catalisi. 13.Cenni di Inorganica sistematica Preparazione, reattività ed uso di elementi e composti dei gruppi principali. Elementi di transizione e composti di coordinazione. Teoria del campo cristallino. Il programma del modulo di Elementi di Chimica Fisica corrisponde ai punti 4, 6, 7, 11 e 12.

Course Syllabus

1.Introduction Elements and compounds. Mixtures and solutions. States of matter. Mole. Nomenclature. IUPAC. Calculation of oxidation states. 2. Atomic Structure Electrons, protons and neutrons. Atomic and mass numbers. Isotopes. Molecular and atomic mass. Atomic theory - Rutherford model. Bohr theory. Quantum mechanics. Uncertainty principle. Wave equation. Quantum numbers. Atomic orbitals. Electronic configuration and aufbau. Oxidation numbers. Atomic, covalent and ionic radii. Ionization energy. Electron affinity. Electronegativity. Periodic properties. 3.Chemical Bonds Ionic and covalent bonds. Lewis structures and molecular geometry. Formal charges. Resonance. Polar bond and dipolar moment. Molecular geometry and VSEPR theory. Valence bond theory. Hybridization. Molecular orbitals. 4.Gaseous state Ideal gas. Equations of state of ideal gas. Mixture of gases. Partial pressures. Kinetic model. Real gas. 5.Condensed states Intermolecular interactions. Hydrogen bond. Liquids: structure and properties. Solids (molecular, reticular, metallic). Elementary cells. Ionic structures. Metallic bond. 6.Thermodynamics Open, closed and isolated systems. Work, heat and energy. Variables and state functions. First law. Internal energy and enthalpy. Specific heat, thermal capacity (at constant pressure or volume). Thermochemistry. Reaction enthalpy. Standard reaction enthalpy. Hess’s Law. Standard enthalpy of formation. Born-Haber’s cycle. Bond enthalpy. Dependence of the enthalpy on temperature. Second Law. Entropy. Statistical meaning. Standard entropy of formation. Standard entropy of reaction. Third law. Spontaneous transformations. Free energy. 7.Physical equilibria Phases and phase transitions. Vapor pressure. Dependence on temperature. Boiling. Freezing and fusion. State diagrams. Critical properties. Solubility. Solution enthalpy. Colligative properties. Raoult’s Law. Boiling point elevation and freezing point depression. Osmosis. Electrolytes and van't Hoff’s coefficient. Mixture of liquids. Fractional distillation. Azeotropic mixtures. Colloidal systems. 8.Chemical equilibria Equilibrium reactions. Law of mass action. Degree of advancement. Equilibrium constants. Le Chatelier’s Principle. Gaseous dissociation. 9.Acids and bases Electrolytic dissociation. Ideal solutions. Real solutions, activity and activity coefficients. Ionic strength. Theories on Acids and bases (Arrhenius, Bronsted-Lowry, Lewis). Strength of acids and bases. Polyprotic acids. Ionization of water. pH (pOH) scale. pH of strong and weak acidic and basic solutions. Dissociation degree. Autoprotolysis and pH. Hydrolysis. Buffer solutions. Acid-base titrations. pH Indicators. Solubility and complexation. 10. Basic chemical calculations Empirical formula of a compound. Concentration and dilution. Chemical reactions and stoichiometry. Limiting reagent. 11.Electrochemistry Electrochemical cells. Standard Potentials. Standard potentials and equilibrium constants. Nernst’s equation. Concentration cells. Electrolysis. Corrosion. Common galvanic cells. 12.Chemical kinetics Reaction rates. Order and molecularity of reaction. First, second and zero order rate laws. Half-lives. Collision theory. Transition state theory. Catalysis. 13.Summary of inorganic chemistry Synthesis, reactivity and use of some elements and compounds. Transition elements and coordination compounds. Crystal field theory. The contents of the didactic unit “Elementi di Chimica Fisica (Elements of Physical Chemistry)” are in the sections 4, 6, 7, 11 e 12.

Testi di riferimento: Atkins, Jones – Principi di Chimica – Zanichelli III° edizione. Whitten, Davies, Peck e Stanley – Chimica – Piccin IX° edizione. Maurizio Speranza Chimica Generale e Inorganica EdiErmes Kotz Treichel Townsend Chimica EdiSES Schiavello, Palmisano – Fondamenti di Chimica – EdiSES III° edizione. Petrucci, Harwood e Herring – Chimica Generale – Piccin. ATKINS Peter , DE PAULA Julio - ELEMENTI DI CHIMICA FISICA Terza edizione italiana condotta sulla quarta edizione inglese, ed. Zanichelli Michelin Lausarot - Vaglio, "Stechiometria per la Chimica generale", Piccin Editore

Elenco delle unità didattiche costituenti l'insegnamento

CHIMICA GENERALE ED INORGANICA

Docente: LUIGI MONSU' SCOLARO

Orario di Ricevimento - LUIGI MONSU' SCOLARO

GiornoOra inizioOra fineLuogo
Giovedì 12:00 13:00Dipartimento di Scienze Chimiche, III piano, ex Facoltà di Scienze MMFFNN, V.le F. Stagno d'Alcontres, 31, 98167 Vill. Sant'Agata, Messina
Note: Si consiglia di contattare il docente per e.mail, in modo da poter concordare incontri a seconda delle necessità, anche al di fuori dell'orario previsto.

ELEMENTI DI CHIMICA FISICA

Docente: GIOVANNA DE LUCA

Orario di Ricevimento - GIOVANNA DE LUCA

GiornoOra inizioOra fineLuogo
Lunedì 13:00 14:00Dipartimento di Scienze Chimiche, Biologiche, Farmaceutiche e Ambientali - Polo Papardo, secondo piano, blocco C, stanza 1
Mercoledì 13:00 14:00Dipartimento di Scienze Chimiche, Biologiche, Farmaceutiche e Ambientali - Polo Papardo, secondo piano, blocco C, stanza 1
Note: Gli incontri verranno effettuati esclusivamente previo appuntamento via mail. Gli studenti sono pregati di indicare l'argomento della discussione ed, in caso di richieste cumulative, il numero di partecipanti.
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