MODULO 2 DI CHIMICA

MODULO 2 DI CHIMICA

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iten
Codice
56543
ANNO ACCADEMICO
2019/2020
CFU
6 cfu al 1° anno di 10375 INGEGNERIA CHIMICA E DI PROCESSO (L-9) GENOVA
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
CHIM/07
LINGUA
Italiano
SEDE
GENOVA (INGEGNERIA CHIMICA E DI PROCESSO )
periodo
2° Semestre
moduli
Questo insegnamento è un modulo di:
materiale didattico

PRESENTAZIONE

L’insegnamento è orientato allo studio dei fondamenti chimici dei composti organici, alle loro proprietà e alla loro interazione con l'ambiente, fornendo una sintesi sulla reattività delle diverse categorie di sostanze.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il modulo si propone di fornire agli allievi una cultura chimica fondamentale per la conoscenza delle metodiche di sintesi dei composti inorganici, degli idrocarburi e dei loro derivati funzionali.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Le attività formative proposte sotto forma di lezioni frontali ed esercizi, associate allo studio individuale, permetteranno allo studente di:

conoscere le reazioni per la trasformazione dei principali composti inorganici;

comprendere la struttura dei composti di coordinazione;

conoscere la nomenclatura organica e le diverse isomerie;

comprendere i meccanismi di reazione dei composti organici;

discutere tutte le attività proposte con metodo scientifico e linguaggio appropriato.

Modalità didattiche

Lezioni ed esercitazioni in aula. La verifica dell'apprendimento e delle capacità operative durante il corso avverrà attraverso il monitoraggio svolto durante le esercitazioni.

Le competenze trasversali in termini di autonomia di giudizio verranno acquisite tramite l'esecuzione in aula delle esercitazioni da svolgere in gruppo.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Fonti e utilizzi dell’idrogeno. Principali composti degli elementi del blocco s. Modelli elettronici dei composti di coordinazione. Elementi e composti del blocco d. Chimica di coordinazione e delle superfici. Composti bio-inorganici. Comportamento chimico dei semimetalli e degli anfoteri. Semiconduttori per LED e fotocatalisi. Chimica degli anioni dei non metalli. Silicati e silicoalluminati sintetici e naturali. Chimica delle molecole gassose dei non metalli. Qualità dell’aria.

Struttura e nomenclatura dei composti organici. Isomeria funzionale, di catena, di posizione e geometrica. Stereoisomeria. Tautomeria. Conformazione e configurazione. Cenni su alcune relazioni fra proprietà fisiche e struttura dei composti organici. Reazioni omolitiche (radicaliche) ed eterolitiche. Reazioni a catena. Sostituzioni nucleofile alifatiche (SN1 e SN2). Eliminazioni (E1 ed E2). Reazioni di addizione. Trasposizioni molecolari. Attacchi nucleofili al carbonile. Sostituzioni aciliche. Reazioni di condensazione dei derivati degli acidi. Reazioni degli idrogeni in α al carbonile. Condensazioni tipo aldolico e tipo Claisen. Ossidazioni e ossidanti. Idrogenazioni, riduzioni e riducenti. Sostituzioni elettrofile e cenni di sostituzioni nucleofile all’anello aromatico.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Chimica inorganica

P.W. Atkins, T. Overton, J. Rourke, M. Weller, F. Armstrong, Chimica inorganica, Zanichelli;

F.A. Cotton, G. Wilkinson, P.L. Gaus, Principi di chimica inorganica, Ambrosiana;

J.E. Huheey, E.A. Keiter, R.L. Keiter, Chimica inorganica. Principi, strutture, reattività, Piccin;

G.L. Miessler, D.A. Tarr, Chimica inorganica, Piccin;

G. Rayner-Canham, T. Overton, Chimica inorganica descrittiva. Edises.

 

Chimica organica

W.H. Brown, T. Poon, Introduzione alla chimica organica, Ed. EdiSES;

J. Gorzynsky Smith, Fondamenti di chimica organica, Ed. McGrow-Hill;

H. Hart, L.E. Craine, D.J. Hart, C.H. Hadad, Chimica organica, Ed. Zanichelli;

J. McMurry, Fondamenti di chimica organica, Ed. Zanichelli;

R.T. Morrison, R.N. Boyd, Chimica organica, Ed. Ambrosiana;

J. G. Smith, Fondamenti di Chimica organica, Ed. McGrow-Hill.

DOCENTI E COMMISSIONI

Ricevimento: Ricevimento studenti su appuntamento preso gli uffici dei docenti al Polo Marconi della Spezia.

LEZIONI

Modalità didattiche

Lezioni ed esercitazioni in aula. La verifica dell'apprendimento e delle capacità operative durante il corso avverrà attraverso il monitoraggio svolto durante le esercitazioni.

Le competenze trasversali in termini di autonomia di giudizio verranno acquisite tramite l'esecuzione in aula delle esercitazioni da svolgere in gruppo.

INIZIO LEZIONI

Secondo quanto indicato nel Manifesto degli Studi

ESAMI

Modalità d'esame

L'esame prevede una prova orale con domande aperte. Questa è strutturata su 4 quesiti di peso differente ai fini della valutazione.

La prima domanda è relativa alla reattività dei principali composti inorganici, la seconda agli stati energetici dei livelli elettronici s,p,d,f negli elementi di transizione, entrambe di peso 6/30, la terza ai meccanismi di reazione e la quarta sulla sintesi di una molecola organica in accordo con le reazioni studiate durante il modulo di insegnamento, entrambe di peso 9/30.

Più in dettaglio i contenuti oggetto delle quattro domande sono:

1) Idrogeno; composti degli elementi del blocco s; elementi e composti del blocco d; composti bio-inorganici; semimetalli e anfoteri; anioni dei non metalli; silicati e silicoalluminati; molecole gassose dei non metalli; qualità dell’aria.

2) Composti di coordinazione; reattività delle superfici; semiconduttori per LED; fotocatalisi.

3) Descrivere di uno tra i seguenti meccanismi di reazione: a catena, di somma elettrofila, di sostituzione elettrofila, di sostituzione nucleofila, di attacco nucleofilo al carbonile, degli idrogeni in alfa al carbonile, di sostituzioni aciliche, di catalisi eterogenea.

4) Dare il nome e sintetizzare una molecola organica a partire da semplici materie prime, analogamente a quanto svolto durante le esercitazioni in aula e presente nella apposita sezione disponibile a tutti gli allievi in Aulaweb.

Non ci sono limitazioni al numero di prove sostenibili nelle due sessioni di esame.

Modalità di accertamento

Il colloquio con lo studente consentirà di:

valutare la conoscenza delle reazioni per la trasformazione dei principali composti inorganici;

verificare la capacità di elaborare un modello elettronico per la struttura dei composti di coordinazione;

valutare la conoscenza della nomenclatura organica e delle diverse isomerie;

verificare la capacità di modellare i meccanismi di reazione dei composti organici.

Oggetto di valutazione sarà anche la qualità di esposizione, la conoscenza della terminologia tecnica, il rigore metodologico e la capacità di applicazione del metodo scientifico.

ALTRE INFORMAZIONI

Propedeuticità: Modulo 1 di Chimica