SCHEDA INSEGNAMENTO A.A. 2017/2018

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1 SCHEDA INSEGNAMENTO A.A. 207/208 CORSO DI LAUREA IN Scienze e Tecnologie Agrarie Scheda dell Insegnamento di Chimica Generale ed Analitica Docente Maurizio Quinto S.S.D. dell insegnamento Anno di Corso CHIM/0 Chimica Analitica CHIM/03 Chimica Generale Primo Crediti 7 Semestre Propedeuticità Eventuali prerequisiti I Semestre Nessuna Basi di matematica. Monomi e polinomi. La scomposizione in fattori e le frazioni algebriche. Potenza con esponente intero, frazionario e reale (proprietà delle operazioni con le potenze). Equazioni di primo e secondo grado. Sistemi di equazioni. Disequazioni. Logaritmi (proprietà delle operazioni con i logaritmi). Equazioni logaritmiche ed esponenziali. Riferimento cartesiano e coordinate di un punto. Basi di Fisica. Elettromagnetismo, cinetica, statica. Leggi fisiche dei gas. ORGANIZZAZIONE DEL CORSO Articolazione in moduli SÌ Lezioni frontali numero ore: 48 Eventuali Seminari numero ore: 0 Esercitazioni in aula e/o laboratorio numero ore: 2

2 Visite guidate e/o attività di gruppo assistite numero ore: 0 Attività professionalizzante (solo per i CdS di Area Medica) numero ore: 0 PROGRAMMA DELL INSEGNAMENTO Obiettivi formativi Con riferimento agli obiettivi formativi specifici del corso, l insegnamento si propone di fornire le conoscenze di base di chimica generale ed analitica affinché lo studente sia in grado di poter acquisire i fondamenti e le abilità di base e avanzate nelle seguenti aree di apprendimento: microbiologia degli alimenti; qualità delle produzioni alimentari di origine animale e vegetale; tecnologie alimentari ed impiantistica; sicurezza alimentare.

3 Risultati di apprendimento attesi Modalità di erogazione Testi consigliati Conoscenza e capacità di comprensione. Lo studente dovrà conoscere i principi fondamentali della chimica generale ed analitica in modo da poter affrontare con gli strumenti cognitivi adatti lo studio delle proprietà funzionali chimico-fisiche delle materie prime e dei prodotti trasformati. Conoscenza delle tecniche più comuni della moderna chimica analitica strumentale, e familiarità con i principi della chimica analitica, che assicurino sufficiente capacità di scelta e di risoluzione ai problemi che si incontrano nei laboratori di tecnologia e analisi dei prodotti alimentari. Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Lo studente dovrà essere in grado di dare il nome IUPAC e tradizionale alle molecole inorganiche, riconoscere le varie tipologie di reazioni chimiche, completare schemi di reazioni, ed avere informazioni di base sugli stati fisici della materia, sulla struttura atomica e molecolare, sui legami intra ed intermolecolari, sulle proprietà dei gas, sulle soluzioni e sul ph. Autonomia di giudizio. Lo studente dovrà essere in grado di comprendere e riconoscere le molecole, le reazioni, le proprietà delle soluzioni, gli stati fisici della materia, lo studio del ph. Lo studente dovrà essere in grado di valutare la tecnica analitica più idonea ad una determinata analisi, in funzione delle caratteristiche dell analita e della matrice. Dovrà inoltre essere in grado di valutare criticamente i risultati ottenuti dalle analisi per fornire dati qualitativi e quantitativi relativi ai campioni analizzati. Abilità comunicative. Lo studente dovrà dimostrare di saper comunicare in maniera efficace e con la corretta terminologia. Capacità di apprendimento. Lo studente dovrà essere in grado di leggere, comprendere e commentare un testo scientifico di chimica generale. Tradizionale Elementi di Chimica, Autore: Palmisano Schiavello, Ed. EDISES Chimica Analitica Quantitativa, Autore: Skoog West, Ed. EDISES I testi va integrato con appunti di lezione, presi autonomamente.

4 Modalità di verifica dell apprendimento La verifica dell apprendimento avviene attraverso una prova scritta composta da tredici quesiti con risposta multipla sugli argomenti delle lezioni e delle altre attività didattiche svolte. In caso di superamento della prova scritta lo studente dovrà successivamente presentarsi alla prova orale che si comporrà di tre domande su argomenti teorici. Scopo della verifica è evincere il livello delle conoscenze specifiche raggiunto dallo studente, valutare la capacità di orientarsi nelle problematiche trattate, valutare le competenze acquisite in merito alla proposizione di soluzioni alle problematiche oggetto di studio. Programma dettagliato dell insegnamento Argomenti del Corso Struttura della Materia: L atomo e la struttura atomica; Modello di Bohr e teoria quantistica; Radiazione elettromagnetica e teoria ondulatoria; Numeri quantici ed orbitali; Spin dell elettrone e principio di Pauli; Principio della massima molteplicità; Atomi polielettronici e meccanismo dell Aufbau; Tavola periodica; Affinità elettronica e potenziale di ionizzazione. 2 Legami Chimici: Energia di legame; Legame covalente; Elettronegatività, polarità di legame e momento dipolare; Legami elettrostatici: ionico, ad idrogeno e forze di Van der Waals; Strutture di Lewis; Cariche formali; Risonanza; Teoria del legame di valenza (VB); Ibridizzazione; Modello VSEPR; Geometria molecolare e polarità; Legami ad elettroni delocalizzati; Teoria dell'orbitale molecolare; Legame metallico. 3 Nomenclatura, Reazioni Chimiche e Stechiometria: Molecole e ioni; Numero di ossidazione ed elettrovalenza; Nomenclatura dei composti; Massa atomica e molecolare; La mole e il peso molare; Composizione percentuale; Determinazione della formula minima; Reazioni di dissociazione; Reazioni acido-base; Reazioni di precipitazione; Reazioni di complessazione; Reazioni di ossido-riduzione; Bilancio elettronico, di carica e di massa; Reagente limitante e calcoli stechiometrici. 4 Lo Stato Gassoso: Lo stato gassoso; I gas ideali; Legge di Boyle; Legge di Charles; Legge di Avogadro; Legge di stato dei gas; Legge di Dalton delle pressioni parziali; Frazione molare e pressione. CFU corrispondenti

5 5 L'equilibrio chimico Generalità; fattori che influenzano l equilibrio e spostamento dell equilibrio; il principio di Le Chatelier; l'equazione di Van t Hoff; acidi e basi: definizioni di Arrhenius, Bronsted, Lewis; reazioni acidobase e coppie coniugate; prodotto ionico dell'acqua; definizione della scala di ph; definizione di Ka e Kb, Reazioni acido-base di alcuni sali di acidi e basi deboli; soluzioni tampone. 6 Spettrofotometria di assorbimento molecolare. Proprietà della radiazione elettromagnetica; il processo di assorbimento e legge di Beer; componenti strumentali per la misura dell assorbimento; tipi di spettrometri; analisi quantitativa e qualitativa; applicazioni. 7 Cromatografia. Cromatografia su colonna; velocità di migrazione dei soluti; efficienza e risoluzione di una colonna; cromatografia gas-liquida; cromatografia liquida ad alta prestazione; analisi cromatografiche qualitative e quantitative; valutazione ed ottimizzazione delle procedure di analisi; applicazioni. 8 Esercitazioni in aula. Le esercitazioni consistono nella spiegazione e nel commento di esercizi relativi agli argomenti del corso. 9 Esercitazione di laboratorio. Titolazione acido base. Standardizzazione di una soluzione di acido cloridrico. Standardizzazione di una soluzione di idrossido di sodio. Determinazione dell acidità di un aceto da tavola

6 Bachelor Degree Programme: Food Science and Technology Academic Year: 207/208 Subject title: General and Analytical Chemistry Lecturer: Prof. Maurizio Quinto Academic year SSD (scientific area) CHIM/0 (Analytical Chemistry) CHIM/03 (General and Inorganic Chemistry) CFU (Credits) 7 Programme year Academic period First First semester TEACHING ORGANIZATION: Lectures /seminars Credits 4 Hours 48 Practical activities Credits Hours 2 Other activities Credits 0 Hours 0 Objectives Expected learning results Textbooks Mode of delivery of teaching (traditional, at a distance, e-learning...) Examination method To provide basic knowledge to understand the scientific methodology in general chemistry, in order to acquire fundamentals necessaries to the study of food microbiology, food quality, food safety and food technology. The student should assimilate the basic principles of general chemistry, in order to face important aspects of functional properties of ingredients, physical principles of different cooking techniques and the connections between ingredients and sense stimulations. Elementi di Chimica, Autore: Palmisano Schiavello, Ed. EDISES Chimica Analitica Quantitativa, Autore: Skoog West, Ed. EDISES Traditional Multiple choice examination (3 exercises); students have to afford also an oral examination, when the written examination is passed, based on three questions. A technical report with experimental laboratories result has to be presented.

7 The purpose of the audit is inferred the level of knowledge achieved by the student, assessing the ability to orient themselves in the issues addressed, assess skills acquired on the proposition of solutions to the problems under study. PROGRAM (SUMMARY): General properties and chemical classification of the matter. Chemical bonding. Reaction stoichiometry. Nomenclature (classical and IUPAC). Principles of chemical equilibrium. Observable properties of gases and empirical laws. Solid and liquid phases. The chemical equilibrium. Theory of titrations. Acid-base, precipitation, complexometric titrations. Principles of spectroscopy. Principles of chromatography.