Corso di Laurea in CHIMICA

CORSO DI LAUREA IN CHIMICA
Nell’A.A. 2007-2008 sono attivati:
1) il triennio relativo al Primo Livello del corso di Laurea in Chimica;
2) il biennio relativo al Secondo Livello (Laurea Specialistica) del corso di Laurea in Chimica .
PRESENTAZIONE
La Chimica studia la costituzione delle sostanze materiali, naturali e artificiali, e indaga sulle leggi e i meccanismi
che ne regolano le trasformazioni.
Nell’ambito delle scienze matematiche, fisiche e naturali, la chimica è nata come scienza “naturale” tendenzialmente
“nozionistica” e poco razionale: gli studiosi si limitavano a prendere atto delle proprietà e del comportamento delle
sostanze senza chiedersi il “perché” delle cose e senza sforzi per ricondurre le osservazioni a pochi concetti generali.
Con un processo graduale la chimica si è razionalizzata affrancandosi dal nozionismo e puntando al cuore del problema:
comprendere la costituzione della materia al livello di atomi e molecole, inquadrando i comportamenti in poche leggi
razionali.
Grazie allo sviluppo di tecniche sempre più sofisticate, oggi il chimico è in grado di comprendere sia la natura degli
atomi in gioco, che il loro modo di aggregarsi in caratteristiche “strutture”; nonché comprendere i meccanismi dinamici
che regolano la disaggregazione e riaggregazione degli atomi durante i processi di trasformazione. Il progresso
impetuoso delle conoscenze scientifiche ha accresciuto enormemente le possibilità di indagine ed il numero di sostanze
fabbricate dall’uomo.
I Corsi di Laurea nell’ambito della classe “Scienze e Tecnologie Chimiche” si propongono di formare figure
professionali versatili e preparate, in grado di svolgere attività produttive e di ricerca in qualsiasi settore, di affrontare
qualunque problema analitico e di dedicarsi ad attività di formazione.
INFORMAZIONI
Una maggiore quantità di informazioni può essere acquisita sul sito internet ufficiale del Corso di Laurea in Chimica
dell’Università di Salerno.
L’indirizzo è: http://www.scienzemfn.unisa.it/facolta/chimica/chimica.html
Informazioni di carattere generale sono presenti sul sito della Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali
dell’Università di Salerno: http://www.scienzemfn.unisa.it/facolta/index.jsp
Altre informazioni possono essere reperite presso il sito del Dipartimento di Chimica dell’Università di Salerno:
http://www.chem.unisa.it
Per ulteriori chiarimenti ci si può rivolgere a:
Presidente del Consiglio di Area Didattica in Chimica:
Prof. Placido Neri
Tel: 089-969572
E-mail: [email protected]
Coordinatore dell’Area Didattica in Chimica:
Dott.ssa Lorella Izzo
Tel: 089-969561
E-mail: [email protected]
1
NUOVO ORDINAMENTO
Il nuovo ordinamento ha sostituito la tradizionale laurea con le Classi di Laurea. Ciascuna classe comprende varie
lauree affini tra loro e di durata triennale. Ogni laurea di una classe viene detta “Laurea di Primo Livello”. Oltre alle
lauree di primo livello, il nuovo ordinamento ha istituito la Classe delle Lauree Specialistiche o di “Secondo Livello”.
La Laurea Specialistica si consegue proseguendo gli studi per due anni successivi alla Laurea di Primo Livello ed è,
quindi, di durata complessiva quinquennale.
La classe delle lauree di primo livello dell’area Chimica si chiama: Classe delle Lauree in Scienze e Tecnologie
Chimiche (Classe 21). La classe delle lauree specialistiche dell’area Chimica si chiama: Classe delle Lauree
Specialistiche in Chimica (Classe 62/S). La Facoltà di Scienze MM. FF. NN. dell’Università degli Studi di Salerno ha
attivato una “Laurea di Primo Livello” nell’ambito dell’area Chimica, articolata in tre diversi percorsi formativi
(indicati come curricula), come di seguito illustrato, ed una Laurea Specialistica dell’area Chimica.
LAUREE DELL’AREA CHIMICA
Nell’ambito della Classe delle Lauree in Scienze e Tecnologie Chimiche è attivato il Corso di Laurea in
CHIMICA (Primo Livello), che include i seguenti curricula:
• Chimica ad Indirizzo Generale
• Chimica dell'Ambiente e dei Beni Culturali
• Chimica e Tecnologia delle Materie Plastiche
Nell’ambito della Classe delle Lauree Specialistiche in Chimica (Secondo Livello) è attivata la
• Laurea Specialistica in Chimica.
LAUREA DI PRIMO LIVELLO:
•
•
•
La Laurea di Primo Livello sviluppa le competenze necessarie per operare nei diversi settori della Chimica.
Il curriculum in Chimica ad Indirizzo Generale, un percorso formativo progettato specificamente per chi è
orientato a proseguire gli studi nel secondo livello, sviluppa conoscenze di base in ambito chimico. In particolare
relative alla produzione, controllo, assistenza tecnica e commerciale nell'industria chimica, farmaceutica,
alimentare, biotecnologica, conciaria e tessile.
Il curriculum in Chimica Ambientale e dei Beni Culturali si prefigge di fornire le conoscenze necessarie alla
comprensione dei problemi chimici connessi all'ambiente ed ai beni culturali e di sviluppare le competenze
professionali per l'impiego delle moderne tecniche strumentali d'analisi utili alla soluzione pratica delle
problematiche ambientali e dei beni culturali, nell'ambito della ricerca e del controllo. Tale curriculum si prefigge,
inoltre, di fornire le conoscenze necessarie per l'attività di prevenzione ed il ripristino dell'ambiente nell'ottica della
sostenibilità, e per l'indagine e la salvaguardia del patrimonio artistico-culturale.
Il curriculum in Chimica e Tecnologia delle Materie Plastiche si prefigge di fornire la preparazione teorica e
sperimentale necessaria per intraprendere in modo proficuo attività relative alla produzione, controllo, assistenza
tecnica e commerciale nel settore dell'industria delle materie plastiche, delle resine termoindurenti e della gomma.
LAUREA SPECIALISTICA:
Alla Laurea Specialistica (o di Secondo Livello) è possibile accedere con qualunque curriculum della Laurea di
Primo Livello. Essa offre l'opportunità di approfondire, lavorando a stretto contatto con i gruppi di ricerca attivi presso
la nostra Facoltà, le tematiche più avanzate della moderna chimica. Il curriculum di secondo livello attivato permette
una formazione libera nell’ambito di quei settori, presenti all’interno del Dipartimento di Chimica dell’Università di
Salerno, nei quali esistono spiccate competenze scientifiche ed una notevole attività di ricerca.
2
OBIETTIVI FORMATIVI
Gli obiettivi formativi principali del Corso di Laurea in Chimica sono quelli di fornire agli studenti:
i)
una solida preparazione teorica e sperimentale necessaria per intraprendere in modo proficuo attività relative alla
produzione, controllo, assistenza tecnica e commerciale nei diversi settori dell'industria chimica, farmaceutica,
alimentare, biotecnologica, ambientale, conciaria, tessile, delle materie plastiche, delle resine termoindurenti e della
gomma, e sviluppare le competenze professionali per l'impiego delle moderne tecniche strumentali d'analisi.
Fornire le conoscenze necessarie alla comprensione dei problemi chimici connessi all'ambiente ed ai beni culturali
per l'attività di controllo, prevenzione ed il ripristino dell'ambiente nell'ottica della sostenibilità, e per l'indagine e la
salvaguardia del patrimonio artistico-culturale;
ii) una buona conoscenza dei principi fondamentali della chimica inorganica, della chimica fisica, della chimica
organica e della chimica analitica;
iii) la competenza nelle operazioni fondamentali di laboratorio;
iv) capacità nella scelta e utilizzo delle metodiche sperimentali, nella raccolta e analisi di dati, nell'utilizzo di
strumentazione scientifica per indagini analitiche e strutturali;
v) capacità di utilizzo dei più comuni programmi di gestione e di elaborazione di dati;
vi) capacità di effettuare ricerche bibliografiche;
vii) nozioni in materia di sicurezza e di diritto del lavoro e dell'ambiente e di controllo della qualità;
viii) capacità di utilizzare la lingua inglese, oltre all’italiano, nell'ambito delle scienze chimiche e per lo scambio di
informazioni generali.
SBOCCHI PROFESSIONALI
I laureati in CHIMICA potranno svolgere attività professionali in ambito industriale; nei laboratori di ricerca,
di controllo e di analisi; nei settori dell'ambiente e dell'energia; nella conservazione dei beni culturali. Naturali sbocchi
occupazionali sono le industrie chimiche e farmaceutiche, e, capillarmente, le medie e piccole industrie, nonché i
laboratori di ricerca e di analisi presso i vari enti pubblici e privati (servizi multizonali di prevenzione, USL, CNR,
Università, ecc.). Sono, inoltre importanti le possibilità offerte dalla libera professione che sono attualmente in continua
espansione, soprattutto nel settore riguardante le attività di analisi e controllo di salvaguardia dell’ambiente con
particolare riferimento all'ambiente di lavoro, dell’energia e della protezione civile. Inoltre mediante opportuno corso di
specializzazione si ha la possibilità di insegnamento nelle scuole medie inferiori e superiori.
REQUISITI DI AMMISSIONE E CONOSCENZE MINIME RICHIESTE PER L’ACCESSO
Per essere ammessi al Corso di Laurea in Chimica occorre essere in possesso di un diploma di scuola media
secondaria o di altro titolo equivalente conseguito all'estero, e possedere capacità logiche deduttive e le conoscenze di
algebra e geometria elementare che normalmente fornisce la scuola media superiore.
MODALITÀ DI VERIFICA
Il Corso di Laurea è a libero accesso. Il Corso di Laurea prevede un test d'ingresso obbligatorio ma non
selettivo per la verifica delle conoscenze. Informazioni sulle modalità di effettuazione del test possono essere reperite
presso il sito della Facoltà di Scienze MM. FF. NN. dell'Università di Salerno.
MODALITÀ DI RECUPERO DEL DEBITO FORMATIVO
Prima dell'inizio delle lezioni e durante il primo anno di corso sono usualmente organizzate attività didattiche
integrative per il recupero del debito formativo e per migliorare l’efficacia della didattica.
ORGANIZZAZIONE DIDATTICA GENERALE
3
INIZIO DELLE LEZIONI A.A. 2007/2008
L’anno accademico 2007-2008 è stato suddiviso in due semestri ciascuno dei quali comprende due settimane di
interruzione per lo svolgimento delle prove di verifica in itinere:
•
Semestre I: 1 Ottobre - 26 Gennaio
Interruzioni: 5-9 Novembre;
17-21 Dicembre
•
Semestre II: 3 Marzo - 7 Giugno
Interruzioni: 7-11 Aprile
5-9 Maggio
I CREDITI FORMATIVI UNIVERSITARI (CFU)
Durante il percorso formativo lo studente acquisisce “crediti” (CFU: Crediti Formativi Universitari) in
numero pari a quello previsto per ogni corso di insegnamento (o insieme di essi), o attività formativa, in base al
superamento di una prova di esame. Le prove d'esame possono essere effettuate mediante colloqui, quiz, prove scritte,
prove pratiche, relazioni e quant'altro la commissione d'esame proponga al Consiglio del Corso di Laurea (CCL), che
approva le modalità di verifica per ciascun esame. La valutazione della prova di esame degli insegnamenti viene
espressa in trentesimi. Al voto d’esame finale possono contribuire come credito i voti conseguiti nelle prove in itinere.
In tal caso gli studenti dovranno essere informati, all’inizio del corso, sul numero e sulle date delle prove in itinere
previste e su come contribuiranno al voto finale. La prova di idoneità per la lingua inglese può essere sostenuta durante
tutto il periodo del corso di laurea.
Per le attività di tirocinio e per le ulteriori attività non riconducibili ad insegnamenti, viene certificato
l'avvenuto superamento della prova, con relativa valutazione, che può essere espressa con un giudizio di idoneità.
La sessione di esame è unica, durante la quale dovranno essere previsti non meno di sei appelli.
4
Corso di Laurea in CHIMICA (Primo Livello)
Nell’A.A. 2007-2008 è attivato il Corso di Laurea in Chimica (Laurea di Primo Livello), di durata triennale,
che si colloca nell’ambito della Classe delle Lauree in Scienze e Tecnologie Chimiche (Classe 21), ed include tre
diversi percorsi formativi (indicati come curricula):
•
•
•
Chimica ad Indirizzo Generale
Chimica dell'Ambiente e dei Beni Culturali
Chimica e Tecnologia delle Materie Plastiche
Per essere ammessi al Corso di Laurea in Chimica occorre essere in possesso di un diploma di scuola media
secondaria o di altro titolo equivalente conseguito all'estero.
INSEGNAMENTI ATTIVATI PER L'A. A. 2007/2008
CORSO DI LAUREA IN CHIMICA (Primo Livello) - NUOVO ORDINAMENTO
Corsi di insegnamento o Attività
Formativa (semestre)
Docente
Crediti
CFU
(Ore
teoriche)
CFU (Ore
laboratorio o
esercitazioni)
Propedeuticità
(legenda riportata in basso)
I ANNO
Chimica Generale ed Inorganica
(corso integrato) (1°)
Prof. P. Longo, Dr. S. Milione,
Dott.ssa M. Lamberti
Istituzioni di Matematiche I (1°)
Prof.ssa A. Canale, Dr.ssa Gavagna
Meccanica e Ottica Geometrica (1°)
Prof. G. Grella
Lingua Inglese (2°)
16
Calcolo Numerico (2°)
Prof. F. Barbieri
Chimica Organica I (corso
integrato) (2°)
Prof. A. Spinella,Prof.ssa A.
Lattanzi, Dott. A. Massa
Istituzioni di Matematiche II (2°)
Prof. F. Palladino
3
2 (16)
1 (12)
16
7 (56)
3(24)
1 (12)
2(24)
3(36)
5 (40)
1 (12)
7 (56)
2 (16)
2 (24)
3(36)
2(24)
6
5 (40)
1 (12)
6
5 (40)
1 (12)
3
6
3 (36)
-
-
C.G.
I.M. I
II ANNO
Fond. di Chimica Analitica e
Laboratorio (1°)
Prof. E. Vasca, Docente da definire
Fond. di Elettromagn. e Laboratorio
(1°)
Dr. A. Avella, Dott.ssa A. Nigro
Chimica Organica II (1°)
Prof. P. Neri
Complementi di Matematica**(2°)
Prof.ssa A. Canale
Principi di Chimica
Macromolecolare (2°)
Prof. G. Guerra
8
4 (32)
1(12)
3(36)
6
4 (32)
1(8)
1 (12)
9
7 (56)
2(24)
3
3 (24)
-
4
3 (24)
1(12)
C.G.; C.O.I; I.M. I; L.A.Q.
M.O.G. ; I.M. I
C.G., C.O. I
I.M. I
C.G., C.O.I, C.O.II, M.O.G.
5
Chimica Inorganica e Laboratorio di
13
Analisi Chimica Qualitativa
Inorganica (2°)
Prof. A. Grassi, Dott.ssa M. Mazzeo
Chimica Analitica Strumentale e
7
Laboratorio (2°)
Prof. E. Vasca
Chimica Fisica I e Laboratorio (1°)
12
Prof. R. Zanasi, Dr. G. Monaco,
Dott.ssa C. Tedesco
Complementi di Fisica**(1°)
3
Dott.ssa A. Nigro
(**) Deve essere scelto necessariamente uno dei
individuale dello studente.
7 (56)
2(24)
1(12) + 3(36)
3 (24)
1(12)+3(36)
7 (56)
2 (12)+ 3(36)
C.G.
F.C.A.; M.O.G.; F.E.L.
C.G., I. M. I e II, C.N., M.O.G.
3 (24)
-
due esami asteriscati, che deve essere riportato nel piano di studio
III ANNO
Parte comune a tutti i curricula
Principi di Chimica Biologica (1°)
Prof.ssa C. Esposito
Chimica di Coordinazione e
Laboratorio di Chimica di
Coordinazione (2°)
Prof. C. Pellecchia, Dott.ssa L. Izzo
Cinetica chimica e dinamica
molecolare (2°)
Prof. R. Zanasi, Dott.ssa C. Tedesco
Corso e Laboratorio di indirizzo
Corso di indirizzo
Corso di indirizzo
Corso e Laboratorio Opzionale°
Corso e Laboratorio Opzionale°
Opzionale
4
4 (32)
-
-
7
4(32)
3(36)
C.G; C.O.
4
3(24)
1(12)
C. F.I e Lab., F.E.L.
7
4
4
7
7
4
4(32)
4(32)
4(32)
4(32)
4(32)
4(32)
3 (36)
3 (36)
3 (36)
° mutuato da uno di quelli non scelto come laboratorio di indirizzo
III ANNO
Parte specifica per il Curriculum
CHIMICA ad INDIRIZZO GENERALE
Principi di Chim. Quantistica e
Termodinamica Statistica (1°) **
Prof. A. Peluso
Sintesi Organica e Laboratorio
(1°)*
Prof.ssa I. Izzo, Dott. A. Massa
Analisi Organica Strumentale (1°)
**
Prof. F. De Riccardis
Chimica e Tecnologia della Catalisi
(2°) **
Prof. L. Oliva
Chimica degli Elementi di
Transizione e Laboratorio di Sintesi
Inorganica e Metallorganica (2°) *
Dott.ssa S. Pragliola, Dr. C.
Capacchione
4
4 (32)
-
C.F.I e Lab.; F.E.L.
7
4 (32)
3(36)
C.O.I; C.O.II
4
4 (32)
-
C.O.I
4
3 (24)
1 (12)
-
7
4 (32)
3(36)
C.C.; C.I
6
Lo studente deve scegliere e riportare nel proprio piano di studio individuale un corso e relativo laboratorio indicato
con (*) (7 CFU) e due altri corsi indicati con (**) (8 CFU) come caratterizzanti il curriculum, per un totale di 15 CFU.
Successivamente lo studente deve obbligatoriamente scegliere due corsi e relativi laboratori (2 x 7 CFU) tra il
rimanente dello stesso curriculum, oppure tra quelli degli altri due curricula (Chimica Ambientale e Laboratorio, o
Chimica Macromolecolare I e Laboratorio).
Infine lo studente deve scegliere un altro qualsiasi insegnamento di III anno da 4 CFU tra quelli rimanenti nei tre
curricula.
III ANNO
Parte specifica per il Curriculum
CHIMICA dell'AMBIENTE e dei BENI CULTURALI
Chimica dei Beni Culturali (1°)
4
4 (32)
C.G.; C.O.I
Prof. A. Proto
Chimica Ambientale e Laboratorio
11
4 (32)
3(36)
C.G.; C.O.I
(2°)
4 (32)
Prof. R. Zanasi, Prof. A. Proto
Oltre a questi insegnamenti caratterizzanti il curriculum, lo studente deve obbligatoriamente scegliere e riportare nel
proprio piano di studio individuale due corsi e relativi laboratori (2 x 7 CFU) tra quelli degli altri due curricula (Sintesi
Organica e Laboratorio, Chimica degli Elementi di Transizione e Laboratorio di Sintesi Inorganica e Metallorganica, o
Chimica Macromolecolare I e Laboratorio).
Infine lo studente deve scegliere un altro qualsiasi insegnamento di III anno da 4 CFU tra quelli rimanenti nei tre
curricula.
III ANNO
Parte specifica per il Curriculum
CHIMICA delle MATERIE PLASTICHE
Chimica Macromolecolare I e
12
3 (24)
1 (12)
Laboratorio (1°)
3 (24)
1 (12)
Prof. L. Oliva, , Dott.ssa P. Rizzo,
3 (36)
Dr. C. Daniel
1 (12)
Produzione, Proprietà ed
4
4 (32)
C.M.; P.T.P.; L.C.P.
applicazioni di Materiali Polimerici
(2°)
Prof. V. Venditto
Oltre a questi insegnamenti caratterizzanti il curriculum, lo studente deve obbligatoriamente scegliere e riportare nel
proprio piano di studio individuale due corsi e relativi laboratori (2 x 7 CFU) tra quelli degli altri due curricula (Sintesi
Organica e Laboratorio, Chimica degli Elementi di Transizione e Laboratorio di Sintesi Inorganica e Metallorganica, o
Chimica Ambientale e Laboratorio).
Infine lo studente deve scegliere un altro qualsiasi insegnamento di III anno da 4 CFU tra quelli rimanenti nei tre
curricula.
Propedeuticità, legenda: C.G.= Chimica Generale, C.O.= Chimica Organica, I.M.= Istituzioni di Matematica, L.A.Q.=Laboratorio di Analisi
Qualitativa, F.C.A.= Fondamenti di Chimica Analitica, M.O.G.= Meccanica e Ottica Geometrica, F.E.L.= Fondamenti di Elettromagnetismo e
Laboratorio, C.O.A.= Chimica Organica Avanzata, C.N.= Calcolo Numerico, C.C.= Chimica Coordinazione, P.T.P= Principi e Tecniche di Polim.,
L.C.P.= Lab. Chimica dei Polimeri
Per l’Anno Accademico 2007/2008 il dott. Giancarlo De Tullio, dirigente A.R.P.A. Campania, terrà un
seminario dal titolo “La normativa ambientale come strumento imprescindibile nella professione del chimico“
nell’ambito del corso di Chimica Ambientale e Laboratorio. Tutti gli studenti sono invitati a seguirlo.
Per coloro che fossero interessati all’argomento si consiglia di inserire nel proprio piano di studi il corso denominato
“Diritto e Legislazione Ambientale” mutuato dal Corso di Laurea in Valutazione e Controllo Ambientale.
TIROCINIO O ATTIVITA’ EQUIVALENTE
Nel secondo semestre del terzo anno è previsto un tirocinio o un’attività equivalente corrispondente a 9 CFU
7
(225 ore di attività). Il tirocinio andrà effettuato presso enti pubblici o aziende private con i quali vengono stipulate
apposite convenzioni. Ulteriori informazioni e l’elenco degli enti/aziende possono essere ottenute presso l’ufficio
Tirocinio o sul sito internet della Facoltà di Scienze MM. FF. NN. (http://www.scienzemfn.unisa.it/facolta/index.jsp). In
assenza di disponibilità di posti presso questi enti, lo studente potrà effettuare il tirocinio sotto la guida del Tutore al
quale è stato affidato per eseguire la prova finale. In tal caso il Consiglio di Area Didattica suggerisce di svolgere 12
CFU (300 h) come attività sperimentale di tesi mentre 3 CFU saranno destinati alla prova finale.
Per gli studenti immatricolati precedentemente all’Anno Accademico 2007-08 e possibile scegliere di svolgere 6 CFU
tra le proposte sottoelencate (corsi di tipologia f), altri 6 CFU verranno svolti come attività sperimentale di tesi, mentre
3 CFU saranno destinati alla prova finale.
CORSI DI TIPOLOGIA f
Corsi di insegnamento o Attività
Formativa (semestre)
Docente
Applicazione di Metodi Informatici
per la Chimica (1°)
Dr. G. Milano, Dr. R. Borrelli
Ricerca bibliografica anche con
l’Ausilio di Banche Dati (1°)
Prof.ssa A. Lattanzi
Normativa e Ricerca Brevettuale
(1°)
Prof. G. Guerra
Aspetti Economici dei Processi
Industriali (2°)
Prof. L. Oliva
Normativa per la Sicurezza nelle
Industrie Chimiche (2°)
Dott.ssa L. Caporaso
Sviluppo Industriale dei Farmaci
(2°)
Prof. F. De Riccardis
Riciclo e Smaltimento dei Rifiuti
(2°)
Prof. V. Venditto
Crediti
CFU
(Ore
teoriche)
3(36)
3(36)
CFU (Ore
laboratorio o
esercitazioni)
-
Propedeuticità
1
1(12)
-
-
1
1 (12)
-
-
1
1 (12)
-
-
1
1 (12)
-
-
1
1 (12)
-
-
1
1 (12)
-
-
6
-
DISPOSIZIONI SUGLI OBBLIGHI DI FREQUENZA
Per i corsi teorici e le esercitazioni pratiche, l’abilitazione ad effettuare l’esame verrà conseguita dagli studenti
che avranno frequentato almeno i 2/3 delle ore complessive e superato le eventuali prove intermedie. Per i corsi di
laboratorio l’accreditamento dei crediti verrà conseguito dagli studenti che avranno frequentato almeno i 3/4 delle ore
complessive e superato le eventuali prove intermedie.
Per la frequenza dei corsi di laboratorio è obbligatoria la prenotazione al corso stesso che deve essere
fatta on-line nei seguenti periodi:
1 Agosto - 23 Settembre (per corsi di laboratorio del I semestre)
26 Gennaio – 22 Febbraio (per corsi di laboratorio del II semestre).
Il Responsabile del corso effettua gli accertamenti e comunica l’elenco degli effettivi frequentanti al Presidente
del Consiglio di Corso di Laurea.
L’attività di tirocinio va certificata dal Tutore (vedi modulistica fornita dall’Uffico Tirocinio di Facoltà).
PROPEDEUTICITÀ
Le propedeuticità sono indicate nella tabella relativa all’elenco degli insegnamenti.
Per la frequenza corsi di laboratorio sono assolutamente obbligatorie le propeduticità indicate nella seguenta tabella.
8
Corso
Laboratorio di Chimica Generale ed Inorganica
Docente
M. LAMBERTI
[email protected]
G. Della Sala
[email protected]
A. NIGRO
[email protected]
E. VASCA
[email protected]
E. VASCA
[email protected]
M. MAZZEO
[email protected]
L. IZZO
[email protected]
G. MONACO
[email protected]
A. PROTO
[email protected]
S: PRAGLIOLA
[email protected]
A. MASSA
[email protected]
C. DANIEL
[email protected]
L. CAPORASO
[email protected]
Laboratorio di Chimica Organica
Laboratorio di Fondamenti di Elettromagnetismo
Laboratorio di Chimica Analitica
Laboratorio di Chimica Analitica Strumentale
Laboratorio di Chimica Qualitativa Inorganica
Laboratorio di Chimica di Coordinazione
Laboratorio di Chimica Fisica I
Laboratorio di Chimica Ambientale
Laboratorio di Sintesi Inorganica e Metallorganica
Laboratorio di Sintesi Organica
Laboratorio di Chimica Macromolecolare I
Propedeuticità
--C.G.
M.O.G., I.M. I
C.G., C.O.I, I.M.I,
L.A.Q.
L.C.A.
C. G.
C. G., C.O.
C. G., C.O., M.O.G
C. G., C.O.,
C.A.S.
C. G., C.I.
C.O.I, C.O.II
C.G., C.O.I,
C.O.II, M.O.G.
Propedeuticità; Legenda: C.G.= Chimica Generale; C.O.= Chimica Organica; I.M.= Istituzioni di Matematica; L.A.Q.=Laboratorio di Analisi
Qualitativa; L.C.A.=Laboratorio di Chimica Analitica; F.C.A.= Fondamenti di Chimica Analitica; M.O.G.= Meccanica e Ottica Geometrica; C.A.S.
= Chimica Analitica Strumentale; C.I. = Chimica Inorganica;
ESAMI DI PROFITTO
Gli esami ed i colloqui vengono effettuati:
•
•
•
durante la pausa fra i due semestri (per l’A.A. 2007/2008: dal 28 Gennaio al 29 Febbraio
alla fine del 2° semestre (per l’A.A. 2007/2008: dal 9 Giugno al 31 Luglio)
prima dell'inizio dei corsi dell’A.A. successivo (per l’A.A. 2007/2008: dal 1° Settembre al 1° Ottobre)
PROVA FINALE
Per conseguire il Diploma di Laurea in Chimica lo studente deve sostenere una prova finale. Obiettivo della
prova finale è di verificare la capacità del laureando di esporre e discutere un argomento di carattere chimico, oralmente
e per iscritto (Tesi di Laurea), con chiarezza e padronanza.
La scelta del contenuto del lavoro e il suo svolgimento, che può prevedere attività pratiche di laboratorio e/o di
tirocinio, devono avvenire con l’assistenza e sotto la responsabilità di un tutore che concorda con lo studente
l'argomento oggetto della prova.
La scelta va effettuata almeno cinque mesi prima dello svolgimento della prova finale.
La prova finale è pubblica e consiste nella stesura di un elaborato scritto e della sua esposizione orale al
cospetto della Commissione di Laurea. Per l'ammissione alla prova finale, lo studente deve aver conseguito tutti i crediti
formativi previsti dall'ordinamento didattico del corso. La valutazione finale è espressa in centodecimi, e comprende
una valutazione globale del curriculum del laureando.
Il calendario delle sedute dell’Esame Finale di Laurea in Chimica è pubblicato sul sito e nella bacheca del
Corso di Laurea.
9
ASSEGNAZIONE E SVOLGIMENTO DEL TIROCINIO E DELLA TESI DI LAUREA
•
Lo studente che intende iniziare il periodo di tirocinio e di tesi, deve presentare domanda di ammissione, su apposito
modulo, alla Commissione Tesi di Laurea (CTL), presieduta dal Presidente di Area Didattica, elencando gli esami
da sostenere ed indicando l'anno di immatricolazione e la media degli esami. La tesi può anche essere svolta presso
strutture, universitarie e non, diverse dalla Facoltà di Scienze, dell'Università di Salerno ma sempre sotto la
responsabilità di un relatore e di un controrelatore appartenenti alla Facoltà. Tali domande debbono essere presentate
almeno cinque mesi prima della data presunta di laurea, con le seguenti scadenze:
¾
¾
¾
¾
•
•
•
•
•
entro il 10 gennaio per iniziare il 1° febbraio;
entro il 10 aprile per iniziare il 1° maggio;
entro il 10 luglio per iniziare il 1° settembre;
entro il 1° ottobre per iniziare il 10 novembre.
L’attività di tirocinio può essere svolta presso un’azienda privata o presso un laboratorio pubblico o presso un
laboratorio di ricerca dell’Università (vedi in precedenza). Lo studente interessato farà domanda presso l’Ufficio
Tirocinio della Facoltà indicando il nominativo di un docente del corso di laurea per la supervisione e l’ente/azienda
o struttura prescelta. La domanda deve essere approvata dal Presidente dell’Area Didattica di Chimica. Il tirocinio
consiste in un periodo di circa 3 mesi (9 CFU attività sperimentale + 6 CFU prova finale per il tirocinio esterno, o in
alternativa 12 CFU di attività sperimentale + 3 CFU prova finale, per il tirocinio interno) in cui lo studente
familiarizza con le principali problematiche relative alla gestione di un laboratorio e impara tecniche analitiche di
sintesi, manipolazione e caratterizzazione di composti chimici, affiancando il lavoro di un ricercatore esperto.
Durante tale periodo lo studente sviluppa inoltre conoscenze relativamente alle problematiche scientifiche affrontate
nel gruppo in cui si è inserito e partecipa attivamente alle attività di organizzazione dello stesso laboratorio. Alla fine
di questo periodo compila una Tesi di Laurea su di un argomento affrontato durante lo stage o su una problematica
scientifica concordata con il relatore. La prova finale consiste nella presentazione e discussione della relazione
scritta individuale, elaborata dallo studente, e sarà effettuata, in seduta pubblica, al cospetto della Commissione di
Laurea, che esprimerà la valutazione complessiva in centodecimi, con eventuale lode. Il superamento della prova
finale comporta l’acquisizione di almeno 6 crediti. Alla valutazione finale contribuirà inoltre la valutazione in
centodecimi dei voti conseguiti nelle varie attività didattiche, che danno origine a votazione in trentesimi, facendo
una media pesata rispetto ai relativi crediti acquisiti.
L'assegnazione della tesi è vincolata, all'atto di presentazione della domanda, all’aver acquisito almeno 130
CFU.
La CTL si riunisce entro 15 giorni dal termine per la presentazione delle domande per stilare la graduatoria da
utilizzare per l'ordine di scelta del relatore tra i posti disponibili. I relatori saranno scelti fra i professori di ruolo ed i
ricercatori confermati afferenti alla Facoltà. Al relatore può essere ufficialmente affiancato un corelatore. Il relatore,
e l'eventuale corelatore, verranno designati dalla CTL.
Almeno 1 mese prima della data presunta di laurea, lo studente deve comunicare alla CTL la disponibilità ad
illustrare al controrelatore assegnatogli, in un colloquio-seminario, il progetto di tesi, presentando un riassunto di
tale progetto almeno 10 giorni prima della data prevista. Prima della data del colloquio-seminario la CTL
provvederà ad assegnare a ciascun laureando un controrelatore, anch'esso scelto tra i docenti appartenenti alla
Facoltà. Il colloquio si terrà alla presenza di una Commissione comprendente relatore, corelatori e controrelatori.
Nel corso di tale colloquio, qualora la Commissione ne ravvisi la necessità, potrà anche essere consigliato al
candidato di cambiare l’argomento di tesi.
Oltre alle copie richieste dall'Amministrazione universitaria, lo studente deve consegnare una copia della tesi di
laurea al relatore, al corelatore ed al controrelatore, almeno 10 giorni prima della seduta di laurea, nonchè una copia
alla biblioteca che ne curerà l'archiviazione.
10
Corso di Laurea Specialistica in CHIMICA (Secondo Livello)
Nell’A.A. 2007-2008 è attivato il Corso di Laurea Specialistica in Chimica (Laurea di Secondo Livello) del
Nuovo Ordinamento, di durata biennale, che si colloca nell’ambito della Classe delle Lauree Specialistiche in Chimica
(Classe 62/S). Alla laurea specialistica in Chimica si potrà accedere dalla Laurea triennale di Primo Livello in Chimica
(qualsiasi curriculum) della Facoltà di Scienze MM. FF. NN. della Università di Salerno, della quale vengono
integralmente riconosciute le attività formative. Si potrà accedere, inoltre, da altre lauree triennali dell’Università di
Salerno o di altre Università previa verifica della congruità dei crediti: almeno 120 crediti devo essere nei seguenti
settori scientifico-disciplinari: MAT/01-09; INF/01, FIS/01, CHIM/01 -CHIM/02 -CHIM/03 - CHIM/05 - CHIM/06 –
CHIM/12, BIO/01-19, GEO/01-12.
Gli studenti che abbiano conseguito la laurea di I livello con media degli esami equivalente a 24/30 ed almeno
90 crediti formativi nelle discipline CHIM/01 -CHIM/02 -CHIM/03 - CHIM/05 - CHIM/06 – CHIM/12 accedono di
diritto. Gli altri dovranno superare una prova di ammissione.
•
•
•
•
•
I seguenti insegnamenti della Laurea di Primo Livello sono ritenuti obbligatori:
Sintesi Organica
Principi di Chimica Quantistica
Chimica e Tecnologia della Catalisi
Analisi Organica Strumentale
Chimica degli Elementi di Transizione
Pertanto, coloro che non li avessero già sostenuti devono inserirli nel loro piano di studi della LAUREA
SPECIALISTICA.
INSEGNAMENTI ATTIVATI PER L'A. A. 2007/2008
CORSO DI LAUREA SPECIALISTICA IN CHIMICA (Secondo Livello) - NUOVO ORDINAMENTO
Corsi di insegnamento o Attività
Formativa (semestre)
Docente
Crediti
CFU
(Ore
teoriche)
CFU (Ore
laboratorio o
esercitazioni)
Propedeuticità
I ANNO
Chimica Organica Avanzata e
Laboratorio (2°)
Prof. A. Scettri, Dott. ssa L. Palombi
Chimica Biologica (1°)
Prof.ssa C. Esposito
Chimica Fisica II e Laboratorio
(1°)
Prof. A. Peluso, Dr. R. Borrelli
Complementi di Fisica* (2°)
Dott.ssa A. Nigro
Chimica Inorganica Avanzata e
Laboratorio (2°)
Prof. P. Longo, Dott.ssa F. Grisi,
Dott.ssa C. Costabile
Chimica Industriale e Laboratorio
(1°)
Prof. L. Cavallo, Dott.ssa L.
Caporaso
Complementi di matematica* (1°)
Prof.ssa A. Canale
12
7 (56)
2(24)
3(36)
4
4 (32)
-
12
7 (56)
2(24)
3(36)
3
3 (24)
-
12
5 (40)
2 (16)
2 (24)
3 (36)
6
3 (24)
1 (12)
2 (24)
3
3 (24)
-
11
P.C.Q; T.S.; C.F.; C.di F.
-
C. M.I
-
N° 3 Corsi Specialistici
Corsi a libera scelta
12
3
In tutto: 64 CFU
* Deve essere scelto necessariamente uno dei due esami asteriscati, che non sia già stato scelto nella Laurea di 1° Livello
Propedeuticità, legenda: P.C.Q.= Principi di Chimica Quantistica C.F. = Chimica Fisica C.M.= Chimica Macromolecolare T.S.= Termodinamica
statistica C.di F.= Complementi di Fisica
Corsi di insegnamento o Attività
Formativa (semestre)
Docente
Crediti
CFU
(Ore
teoriche)
CFU (Ore
laboratorio o
esercitazioni)
Propedeuticità
II ANNO
N° 4 Corsi Specialistici
Corsi a libera scelta
Laboratorio
Tirocinio
Tesi di laurea
16
3
10
6
21
In tutto: 56 CFU
Corsi specialistici (semestre)
Elettrochimica Industriale (2°)
Chimica computazionale (2°)
Strutturistica chimica (1°)
Chimica metallorganica (1°)
Spettroscopie di Risonanze Magnetiche Applicate (2°)
Composti organometallici nella catalisi omogenea (2°)
Metodi Fisici in Chimica Inorganica (1°)
Meccanismi di reazioni in chimica inorganica (2°)
Chimica dei materiali (1°)
Chimica macromolecolare II (1°)
Modelli Computazionali per lo studio di Biomolecole (1°)
Chimica delle Sostanze organiche naturali (1°)
Chimica supramolecolare (2°)
Meccanismi di reazioni in chimica organica (1°)
Stereochimica (2°)
Metodi fisici in chimica organica (2°)
Sintesi Organica II (2°)
Complementi di Chimica Organica (2°)
Complementi di Chimica Inorganica (2°)
Complementi di Chimica Fisica (2°)
Biologia Molecolare (2°)
Dinamica e Spettroscopia Molecolare (2°)
CFU
4
4
4
4
4
4
4
4
4
12
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
12
Copertura
Peluso
Zanasi
Tedesco
Supplenza
Grassi
Pellecchia
Grassi
Longo
Guerra
Cavallo, Venditto, Milano,
Cavallo
Spinella
Gaeta
Lattanzi
Scettri
Neri
De Riccardis
Soriente
Longo
Peluso
Caputo
Peluso
ASSEGNAZIONE E SVOLGIMENTO DEL TIROCINIO E DELLA TESI LAUREA DI II LIVELLO
Anche in questo caso valgono disposizioni molto simili a quelle relative alla Laurea di I Livello.
• Lo studente che intende iniziare il periodo di tirocinio e di tesi, deve presentare domanda di ammissione, su apposito
modulo, alla Commissione Tesi di Laurea (CTL), presieduta dal Presidente di Area Didattica, elencando gli esami
da sostenere ed indicando l'anno di immatricolazione e la media degli esami. La tesi può anche essere svolta presso
strutture, universitarie e non, diverse dalla Facoltà di Scienze, dell'Università di Salerno, ma sempre sotto la
responsabilità di un relatore e di due controrelatori appartenenti alla Facoltà. Tali domande debbono essere
presentate almeno un anno prima della data presunta di laurea, con le seguenti scadenze:
¾
¾
¾
¾
•
•
•
•
•
•
entro il 10 gennaio per iniziare il 1° febbraio;
entro il 10 aprile per iniziare il 1° maggio;
entro il 10 luglio per iniziare il 1° settembre;
entro il 1° ottobre per iniziare il 10 novembre.
L’attività di tirocinio e tesi consiste in un periodo di circa 12 mesi in cui lo studente familiarizza con le principali
problematiche relative alla gestione di un laboratorio e impara tecniche analitiche di sintesi, manipolazione e
caratterizzazione di composti chimici, sviluppando un argomento di ricerca originale, concordato con il relatore,
nell’ambito delle problematiche scientifiche affrontate nel gruppo in cui si è inserito. Durante tale periodo lo
studente partecipa attivamente alle attività di organizzazione dello stesso laboratorio. Alla fine di questo periodo
compila una Tesi di Laurea sull’argomento di ricerca affrontato. La prova finale consiste nella presentazione e
discussione della relazione scritta individuale, elaborata dallo studente, e sarà effettuata, in seduta pubblica, al
cospetto della Commissione di Laurea, che esprimerà la valutazione complessiva in centodecimi, con eventuale
lode. Il superamento della prova finale comporta l’acquisizione di almeno 27 crediti. Alla valutazione finale
contribuirà inoltre la valutazione in centodecimi dei voti conseguiti nelle varie attività didattiche, che danno origine
a votazione in trentesimi, facendo una media pesata rispetto ai relativi crediti acquisiti.
La CTL si riunisce entro 15 giorni dal termine per la presentazione delle domande per stilare la graduatoria da
utilizzare per l'ordine di scelta del relatore tra i posti disponibili. I relatori saranno scelti fra i professori di ruolo ed i
ricercatori confermati afferenti alla Facoltà. Al relatore può essere ufficialmente affiancato un corelatore. Il relatore,
e l'eventuale corelatore, verranno designati dalla CTL.
Almeno 6 mesi prima della data presunta di laurea, lo studente deve comunicare alla CTL la disponibilità ad
illustrare il progetto di tesi al Consiglio del Corso di Laurea, nell’ambito dei Seminari Pre-Laurea normalmente
previsti 4 volte all’anno (mesi Febbraio, Maggio, Settembre e Dicembre). La richiesta viene fatta presentando un
riassunto di tale progetto almeno 10 giorni prima della data prevista per il Seminario Pre-Laurea. Nell’ambito
di questo Seminario la CTL assegnerà a ciascun laureando due controrelatori, anch'essi scelti tra i docenti
appartenenti alla Facoltà. Nel corso di tale Seminario, qualora la Commissione ne ravvisi la necessità, potrà anche
essere consigliato al candidato di cambiare l’argomento di tesi.
Dopo il Seminario Pre-Laurea lo studente ha l’obbligo di illustrare ai due controrelatori assegnati il progredire del
proprio progetto di tesi, mediante due colloqui distinti con ciascuno di essi. Tali colloqui debbono essere certificati
da ciascun controrelatore su un apposito modulo.
Oltre alle copie richieste dall'Amministrazione universitaria, lo studente deve consegnare una copia della tesi di
laurea al relatore, al corelatore ed ai controrelatori, almeno 10 giorni prima della seduta di laurea, nonchè una copia
alla biblioteca che ne curerà l'archiviazione.
Il calendario dei Seminari Pre-Laurea e delle sedute dell’Esame Finale della Laurea Specialistica in Chimica è
pubblicato sul sito e nella bacheca del Corso di Laurea.
PASSAGGIO DAL VECCHIO AL NUOVO ORDINAMENTO
La riforma universitaria introdotta dal decreto ministeriale 3 novembre 1999 n. 509, prevede l'attribuzione di
"crediti formativi universitari" (CFU) al superamento dell'esame. In relazione a questo punto il CCL in Chimica ha
stabilito che agli esami siano orientativamente associati i seguenti CFU:
Insegnamento Teorico
8 CFU
13
Corso di laboratorio
7 CFU
Coloro che erano iscritti al vecchio ordinamento e che vogliono passare al nuovo ordinamento, devono
richiederlo compilando l’apposito modulo che sarà disponibile in segreteria. Essi potranno optare per l'iscrizione
a tempo pieno (60 CFU) o a tempo parziale (meno di 60 CFU).
TUTORATO
1. L'attività del tutorato è volta a fornire agli studenti la possibilità di recepire suggerimenti e consigli per una buona
organizzazione della vita universitaria, per conoscere gli obiettivi formativi, le competenze di base necessarie e i metodi
di studio per ciascun insegnamento. Inoltre ad assisterli nella elaborazione del piano di studio e nella scelta della tesi di
laurea più idonea per valorizzarne le competenze, le attitudini e gli interessi.
2. Il tutorato è indirizzato a tutti gli studenti. Essi potranno contattare il loro tutore ogni volta che lo riterranno
opportuno e troveranno in lui un punto di riferimento.
3. L'assegnazione del tutore viene effettuata all'atto dell'iscrizione sulla base del numero di matricola. Lo studente dovrà
contattare il proprio docente tutore che lo seguirà nel corso degli studi.
4. Professori e ricercatori svolgono il compito di tutori per guidare il processo di formazione culturale degli studenti,
evitando tuttavia una specifica assistenza didattica che rimane compito dei docenti dei corsi istituzionali. Tutto quanto
riguarda il diritto allo studio e partecipazione alle attività universitarie culturali e sportive viene gestito dagli organi già
previsti per queste funzioni.
Divisione degli studenti immatricolati 2007-2008 tra i vari tutori:
Numero di matricola diviso per diciannove:
Resto
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Tutore
L. CAVALLO
F. DE RICCARDIS
C. ESPOSITO
A. GRASSI
G. GUERRA
A. IMMIRZI
A. LATTANZI
P. LONGO
P. NERI
L. OLIVA
Resto
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
14
Tutore
C. PELLECCHIA
A. PELUSO
A. PROTO
A. SCETTRI
A. SORIENTE
A. SPINELLA
E. VASCA
V. VENDITTO
R. ZANASI
I. IZZO
F. GRISI
PROGRAMMI DEL CORSO DI LAUREA IN CHIMICA
ANALISI ORGANICA STRUMENTALE
Prof. Francesco De Riccardis
Obiettivi formativi: Obiettivo del corso è l’apprendimento delle principali tecniche spettroscopiche, utili nella
determinazione della struttura dei composti organici. Alla fine del corso lo studente dovrà essere in grado di risolvere
semplici problemi di assegnazione strutturale mediante l’analisi di spettri provenienti dalle principiali tecniche
spettroscopiche (IR, UV, 1H- e 13C-NMR, MS).
Prerequisiti: Chimica Organica I
Contenuto del corso:
Introduzione alla spettroscopia. Natura dell’energia raggiante. Interazione radiazione-materia. I differenti tipi di
spettroscopia.
Risonanza Magnetica Nucleare
Introduzione. Primi esperimenti di risonanza magnetica nucleare. Scoperta del chemical shift. Stumentazione.
Struttura atomica e proprietà dei nuclei. Momento angolare. Momento magnetico nucleare. Rapporto giromagnetico.
Numero quantico di spin (I). Significato fisico del numero quantico di spin. Numero quantico magnetico (mI).
Nuclei in un Campo Magnetico. Vettore magnetizzazione. Precessione nucleare. Condizione di risonanza. Esperimento
ad “Onda continua”. Tecnica ad “impulsi”. Rivelazione del segnale N.M.R.. Free Induction Decay (F.I.D.). Trasformata
di Fourier.
Risonanza magnetica del protone. Origine e significato del chemical shift. Unità di misura (p.p.m.). Componente
anisotropica del chemical shift. Accoppiamento spin-spin. Costante di accoppiamento ed angolo diedro. Relazioni di
topicità tra i nuclei. Equivalenza chimica e magnetica. Spettri del primo ordine e di ordine superiore. Classificazione dei
sistemi di spin.
Tecniche speciali nell’1H-NMR. Disaccoppiamento di spin. Effetto nucleare Overhauser.
Risonanza magnetica del 13C. Problemi tecnici legati alla sensibilità nella risonanza magnetica del 13C. Soluzione dei
problemi relativi all’intensità dei segnali. Caratteristiche degli spettri 13C-NMR. Applicazioni delle regole di additività
per la risoluzione dei problemi strutturali del 13C-NMR.
Tecniche speciali nel 13C-NMR. Tecnica off-resonance. D.E.P.T. (accenni).
Spettrometria di Massa
Introduzione. Aspetti fondamentali della strumentazione. Caratteristiche degli spettrometri commerciali. L’introduzione
e la vaporizzazione del campione. Potere risolutore.
Separazione delle particelle cariche. Spettrometri a deflessione magnetica. Spettrometri a quadrupolo. Spettrometri a
tempo di volo. Raccolta e registrazione degli ioni.
La ionizzazione del campione. Tecniche di ionizzazione: bombardamento elettronico, ionizzazione di campo,
ionizzazione chimica, desorbimento di campo, fast-atom bombardment (F.A.B.), Elettro Spray e MALDI.
Specie generate nella camera di ionizzazione. Ione molecolare e pseudomolecolare, ioni isotopici, ioni di
frammentazione, ioni di riarrangiamento (cenni).
Frammentazione degli ioni positivi: generalità e meccanismi. Rottura omolitica ed eterolitica. Fattori che stabilizzano
uno ione. Frammentazioni a più centri. Reazioni di eliminazione. Riarrangiamento di Mc Lafferty.
Applicazione della spettrometria di massa. Regole generali per la predizione dei picchi prominenti in uno spettro di
massa. Determinazione della struttura molecolare.
Spettroscopia Visibile ed Ultravioletta.
Introduzione. Fondamenti della spettroscopia molecolare elettronica. Strumentazione. Legge di Lambert e Beer.
Orbitali molecolari e transizioni elettroniche. Gli spettri elettronici e le transizioni elettroniche più comuni. Bande di
assorbimento tipiche dei composti organici.
Cromofori. Cromofori semplici e coniugati. Effetti bato-, ipso-, iper- e ipocromico.
Applicazioni. Esempi applicativi su semplici sistemi comiugati ed aromatici.
Testi di riferimento:
Vengono distribuite dispense del corso, in aggiunta possono essere consultati i segueni testi:
1) Silverstein, Bassler e Morril, Spectrometric identification of organic compounds, John Wiley Ed.
15
2) Roberts, Gilbert, Martin, Chimica organica sperimentale, Zanichelli Ed.
3) Sternhell, Kalman, Organic structures from their spectra, John Wiley Ed. (spettri 1H- e 13C-NMR, MS, UV e IR)
4) Skoog e Leary, Chimica analitica strumentale, Edises (per la spettrometria di massa).
Metodi didattici: lezioni frontali.
Tipo di esame: Prova scritta
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
BIOLOGIA MOLECOLARE
Dott.ssa Ivana Caputo
Obiettivi formativi: sviluppare conoscenze relative agli aspetti biochimici fondamentali della struttura e della funzione
degli acidi nucleici, delle basi molecolari dell'informazione genetica, del suo mantenimento e del controllo della sua
espressione; fornire le informazioni di base sulle moderne tecniche di manipolazione del materiale genetico.
Prerequisiti: Chimica Biologica
Contenuto del corso:
Acidi Nucleici
La duplicazione del DNA
La trascrizione
La maturazione dell'RNA
Codice genetico e RNA di trasporto. Struttura del codice genetico. Struttura secondaria e terziaria delle
molecole di tRNA.
Ribosomi
Sintesi di proteine
Cenni di regolazione dell'espressione genetica nei procarioti
Virus ad RNA
Tecniche di manipolazione di materiale genetico. Amplificazione del DNA mediante reazione acatena della DNA
polimerasi (PCR). Sequenziamento del DNA. Clonaggio. Produzione di proteine ricombinanti: importanza medica ed
industriale. Creazione di organismi geneticamente modificati. Diagnosi di malattie genetiche
Testi consigliati:
-Biochimica. Autori: Donald Voet%Judith Voet ed Zanichelli
-Pricipi di Biochimica vol terzo. Autori: Albert L. Leihninger, David L Nelson & Michael M. Cox, ed Zanichelli
-Biotecnologia Molecolare. Autori: Bernard R. Glick & Jack J. Pasternack, ed Zanichelli
Metodi didattici: lezioni frontali
Tipo di esame: orale
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
CALCOLO NUMERICO
Prof. Fabrizio Barbieri
Obiettivi formativi: Acquisire un adeguato strumento di calcolo per risolvere i più rilevanti e ricorrenti problemi
matematici reali in termini concreti numerici, anche quando la soluzione analitica è complessa o non disponibile.
Individuare l’appropriato modello matematico del problema, definire il relativo algoritmo e formulare il procedimento
numerico.
16
Prerequisiti: Conoscenza matematica di base, studio delle funzioni, limiti, derivate, integrali. Esami propedeutici:
Istituzioni di Matematica.
Contenuto del corso:
Finalità del corso è la ricerca di modelli matematici che consentano una rispondente schematizzazione del problema
reale considerato, la successiva definizione di pertinenti algoritmi/procedimenti numerici, la cui applicazione porta alla
soluzione concreta del problema stesso in termini numerici.
Classificazione e valutazione degli errori: round-off, di algoritmo.
Elementi di algebra lineare. Matrici, operazioni matriciali, autovalori e autovettori. Sistemi di equazioni algebriche
lineari.
Calcolo di radici di equazioni non lineari. Metodi iterativi per sole radici reali, metodi di applicabilità generale.
Interpolazione numerica.
Integrazione numerica. Formule di quadratura generalizzate,valutazione dell’errore.
Regolarizzazione di dati sperimentali. Minimi quadrati, smooothing.
Risoluzione numerica di equazioni differenziali. Procedimenti di integrazione al passo.
Cenni impostativi di programmazione. Flow-chart, predisposizione all’elaborazione su calcolatore.
Testi consigliati:
Fabrizio Barbieri, Elementi di calcolo numerico e programmazione, E.S.A.
Paolo Santini, Matematica applicata all’ingegneria, vol.I,II, ETAS-KOMPASS
Metodi didattici: lezioni frontali, esercizi.
Metodi di valutazione: prova scritta, propedeutica alla prova orale.
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]; [email protected]
CHIMICA AMBIENTALE e LABORATORIO
Prof. R. Zanasi, Prof. A. Proto
Chimica dell’ambiente (prof. R. Zanasi)
Obiettivi formativi: Il Corso di Chimica dell’Ambiente intende fornire allo studente conoscenze dei processi fisici,
chimici e biochimici che avvengono nell’ambiente, prima nelle condizioni naturali e poi in quelle che si verificano in
seguito alle attività umane. Tali conoscenze permetteranno allo studente l’acquisizione di competenze per il controllo e
la gestione dell’ambiente.
Prerequisiti : Chimica generale, Stechiometria.
Contenuto del corso:
Principi generali di chimica ambientale. Caratteristiche fisiche e chimiche delle sfere dell’ambiente: atmosfera,
idrosfera, geosfera, biosfera e antroposfera. Cicli chimici del carbonio, ossigeno, azoto, fosforo e zolfo.
Idrosfera: cenni di chimica e biochimica per l’ecosistema acquatico. Composizione, proprietà fisiche, proprietà
chimiche, solubilità, alcalinità, processi ossidoriduttivi e di complessazione. Quantità di ossigeno in acqua. Equilibri
coinvolgenti l’anidride carbonica e i carbonati.
Geosfera: descrizione e caratteristiche fisiche. Composizione. Le caratteristiche chimiche del suolo.
Atmosfera: descrizione e caratteristiche fisiche. Cenni di meteorologia. Composizione. Reazioni chimiche e
fotochimiche nell’atmosfera, reazioni acido-base, reazioni dell’ossigeno atmosferico, reazioni dell’azoto atmosferico,
biossido di carbonio atmosferico, l’acqua atmosferica. Fascia dell’ozono. Effetto serra.
Testi di riferimento:
- Stanley E. Manan “Chimica ambientale” – Ed. Piccin
- Colin Baird “Chimica ambientale” – Ed. Zanichelli
Metodi didattici: lezioni frontali, seminari specialistici.
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Tipo di esame: prova orale.
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected] .
Chimica dell’inquinamento (prof. A. Proto)
Obiettivi formativi: fornire agli studenti una conoscenza dei principali agenti inquinanti chimici e microbiologici
dell’atmosfera, del suolo e degli alimenti. Sono presentati i processi di formazione e le fonti principali di alcuni
importanti inquinanti nonché l’impatto che essi hanno sulla salute umana
Prerequisiti : Conoscenze di chimica generale, chimica organica ed analisi chimica strumentale
Testi di riferimento: Stanley E. Manahan “Chimica dell’ ambiente” PICCIN
Signorelli-D’Alessandro-Capolongo “Igiene edilizia ed ambientale” Soc. Ed. Universo, Roma. I lucidi del corso forniti
in CD
Metodi didattici: lezioni frontali e seminari specialistici.
Tipo di esame: colloquio
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste negli orari di ricevimento del docente e per posta
elettronica all’indirizzo: [email protected]
Corso di Laboratorio: Mutuato da VCA
CHIMICA ANALITICA STRUMENTALE e LABORATORIO
Prof. Ermanno Vasca
Obiettivi formativi: Fornire agli allievi gli strumenti per affrontare in maniera professionale l’interpretazione di
protocolli analitici.
Prerequisiti : Matematica, Fisica, Stechiometria, Chimica Generale, Fondamenti di Chimica Analitica
Contenuto del corso:
Introduzione alle tecniche analitiche strumentali. Classificazione dei metodi analitici strumentali. Strumenti per
l’analisi: generatore di segnale, trasduttore d’ingresso, elaboratore, trasduttore di uscita. Valutazione dei dati analitici.
Esempi di circuiti elettrici e loro componenti.
Gli amplificatori operazionali nella strumentazione chimica. Componenti e dispositivi dei circuiti elettronici. Elettronica
digitale, microprocessori ed elaboratori. Segnali e rumore: rapporto segnale/rumore; sorgenti di rumore nelle analisi
strumentali; incremento del rapporto segnale/rumore.
Campionamento e pretrattamento di campioni ambientali, industriali, merceologici per analisi di elementi e composti
organici e inorganici in tracce.
Metodi elettroanalitici: principi, strumentazione e applicazioni analitiche di conduttimetria, potenziometria,
voltammetria, amperometria, elettrogravimetria, coulombometria.
Metodi spettroanalitici: principi, strumentazione e applicazioni analitiche di spettroscopia elettronica molecolare di
assorbimento e di emissione (fluorescenza, fosforescenza, chemiluminescenza) nel visibile e nell’ultravioletto;
spettroscopia di assorbimento e di emissione atomica; IR; Raman; metodi di analisi di superfici; spettroscopia di
fotoelettroni.
Metodi strumentali di separazione: principi, strumentazione e applicazioni analitiche di gascromatografia, GC-MS,
cromatografia liquida, HPLC, HPLC-MS, cromatografia ionica, SEC, cromatografia in fase supercritica, elettroforesi
capillare.
Metodi termici di analisi. Analisi per iniezione in flusso. Tecniche ifenate.
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Metodi di elaborazione dati. Elementi di chemiometria. Elementi di chimica analitica dei processi, chimica analitica
clinica, chimica analitica ambientale, chimica analitica degli alimenti.
Testi di riferimento:
D. A. Skoog, J. J. Leary: Chimica analitica strumentale. EdiSES, Napoli (1995).
H. H. Bauer, G. D. Christian, J. E. O’Reilly: Analisi strumentale. Piccin, Padova (1985).
Metodi didattici: lezioni frontali, seminari specialistici.
Tipo di esame: discussione di un protocollo analitico; prova scritta; prova orale.
Lingua di insegnamento: italiano (su richiesta Inglese)
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
Programma del corso di Laboratorio:
1) Determinazione della costante di cella di un conduttimetro
2) Determinazione della conducibilità specifica in vari campioni di acqua.
3) Determinazione della quantità di acido acetilsalicilico in preparati farmaceutici mediante titolazione
conduttometrica.
4) Verifica della relazione fra il potenziale E ed il pH.
5) Titolazione acido base con rilevamento potenziometrico del punto finale.
6) Determinazione potenziometrica dell’acidità del vino.
7) Determinazione potenziometrica della quantità di ione fluoruro in acque minerali mediante elettrodo iono-selettivo.
8) Determinazione potenziometrica dello ione fluoruro nella pasta dentifricia mediante un elettrodo iono-selettivo.
9) Determinazione polarografica di metalli in traccia in acqua potabile mediante voltammetria di dissoluzione
anodica.
10) Determinazione polarografica della costante di formazione di un complesso.
11) Determinazione spettrofotometrica dello ione nitrato nelle acque potabili.
12) Determinazione spettrofotometrica nel visibile di ioni inorganici in miscele complesse.
13) Analisi spettrofotometrica degli oli di oliva.
14) Determinazione dell’acidità degli oli di oliva mediante titolazione.
15) Determinazione di metalli nei terreni mediante spettroscopia di assorbimento atomico in fiamma.
16) Determinazione di metalli nelle acque mediante spettroscopia di assorbimento atomico in fiamma.
17) Determinazione del cromo e del nichel negli acciai mediante spettroscopia di assorbimento atomico in fiamma.
18) Determinazione di metalli nei vini mediante spettroscopia di assorbimento atomico in fiamma.
19) Determinazione di anioni in campioni di acqua mediante cromatografia ionica.
20) Determinazione gascromatografica della percentuale relativa degli acidi grassi in olio di oliva.
Testi consigliati:
D.A. Skoog, J.J. Leary: Chimica analitica strumentale. EdiSES, Napoli, 1995.
H.H. Bauer, G.D. Christian, J.E. O’Reilly: Analisi strumentale. Piccin, Padova, 1985.
R. Cozzi, P. Protti, T. Ruaro: Analisi chimica strumentale Vol. A, B, C. Zanichelli, Bologna, 1997.
CHIMICA BIOLOGICA
Prof.ssa Carla Esposito
Obiettivi formativi: Il corso intende fornire gli elementi per acquisire:
- Conoscenze fondamentali per la comprensione delle relazioni struttura-funzione delle principali macromolecole
biologiche.
- Conoscenze dei cicli metabolici nei viventi
- Conoscenze dei principali meccanismi di regolazione del metabolismo
Prerequisiti : Chimica Organica
Contenuto del corso:
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Obiettivi generali: Al termine del corso lo studente deve dimostrare di aver acquisito una approfondita conoscenza dei
rapporti struttura-funzione delle macromolecole biologiche e le conoscenze fondamentali del metabolismo dei
carboidrati, lipidi ed amminoacidi.
Metabolismo.
Significato generale del metabolismo intermedio; le varie vie metaboliche (anaboliche, cataboliche, anfiboliche).
Principali meccanismi di regolazione del metabolismo: regolazione dell’attività enzimatica, inibizione, proteine
allosteriche, enzimi regolatori (effetti omotropi ed eterotropi), retroinibizione, modifiche covalenti, controllo a cascata,
zimogeni. Gli isoenzimi: concetto, e significato fisiologico.
Strategie catalitiche: i modelli delle serin-proteasi.
Strategie regolatrici: il modello dell'emoglobina.
Metabolismo dei carboidrati:. Metabolismo dei disaccaridi. Glicolisi. I destini metabolici del piruvato. La via dei
pentoso fosfati. La gluconeogenesi. Metabolismo del glicogeno.
Metabolismo dei lipidi: Degradazione enzimatica dei triacilgliceroli. Biosintesi e catabolismo degli acidi grassi. Corpi
chetonici.
Metabolismo terminale. Il ciclo degli acidi tricarbossilici: reazioni e regolazione, bilancio energetico. Natura
anfibolica del ciclo: reazioni anaplerotiche.
Ossido-riduzioni biologiche. La catena di trasporto degli elettroni. Meccanismo delle deidrogenasi FAD e NADdipendenti. La fosforilazione ossidativa.
Metabolismo degli amminoacidi e delle proteine. Destino metabolico dei gruppi amminici: reazioni di deamminazione
ossidativa, di transamminazione, di decarbossilazione.
Architettura superiore delle membrane biologiche: I proteoglicani della matrice cellulare. I glicolipidi di membrana.
Integrazione del metabolismo e regolazione ormonale: meccanismi molecolari di trasduzione del segnale.
Testi consigliati:
D.Voet and J.C.Voet BIOCHIMICA ed Zanichelli
L.Strayer BlOCHMICA 4rd ed. Zanichelli
J.D.Rawn BIOCHIMICA ed. McGraw HilI Italia
Metodi didattici: lezioni frontali
Tipo di esame: esame orale
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
CHIMICA COMPUTAZIONALE
Prof. Riccardo Zanasi
Obiettivi formativi: Fornire le conoscenze necessarie per usare consapevolmente i principali programmi di chimica
computazionale. Illustrare i vari metodi di calcolo, le loro possibilità e i loro limiti.
Prerequisiti: Conoscenza dei principi di chimica quantistica.
Contenuto del corso:
Descrizione dei metodi disponibili di meccanica molecolare e meccanica quantistica, semiempirici, ab inizio e DFT, per
il calcolo dell’energia elettronica, della geometria di equilibrio, delle strutture conformazionali, delle frequenze
vibrazionali e delle principali grandezze termodinamiche (entalpia, entropia, energia libera) di sistemi molecolari.
Calcolo di proprietà elettriche e magnetiche molecolari.
Testi di riferimento: I. N. Levine, “Physical Chemistry”, McGraw Hill; D. A. McQuarrie, “Chimica Fisica: un
Approccio Molecolare”, Zanichelli
Metodi didattici: lezioni frontali
Tipo di esame: orale
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Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
CHIMICA DEGLI ELEMENTI DI TRANSIZIONE e LABORATORIO DI SINTESI INORGANICA e
METALLORGANICA
Dott.ssa Stefania Pragliola, Dr. Carmine Capacchione
Programma del corso (Dott.ssa S. Pragliola):
Obiettivi formativi: Fornire agli allievi i fondamenti della sistematica inorganica degli elementi del blocco d ed f e
della sintesi di composti di coordinazione e organometallici
Prerequisiti: Fondamenti di chimica generale e di chimica inorganica
Contenuto del corso:
Introduzione agli elementi di transizione
Carattere metallico. Stati di ossidazione e loro stabilità.
Dimensioni degli atomo. Densità, punti di fusione e di ebollizione. Reattività dei metalli, Energie di ionizzazione,
Polarizzazione, Proprietà magnetiche. Composti non stechiometrici. Legame metallo – metallo. Composti a cluster.
Gruppo 3
Distribuzione, separazione, estrazione, usi. Stati di ossidazione, proprietà chimiche. Complessi. Metodi preparativi dei
principali composti organometallici.
Gruppo 4
Distribuzione, separazione, estrazione, usi. Processo Kroll. Il metodo van Arkel de Boer. Stati di ossidazione, proprietà
chimiche. Composti organometallici. Metodi preparativi dei principali composti organometallici. Catalizzatori ZieglerNatta.
Gruppo 5
Distribuzione, separazione, estrazione, usi. Stati di ossidazione, proprietà chimiche. Composti con l’azoto, il carbonio,
l’idrogeno. Alogenuri ed Ossidi. Composti organometallici. Metodi preparativi dei principali composti organometallici.
Gruppo 6
Distribuzione, separazione, estrazione, usi. Stati di ossidazione, proprietà chimiche. Ossidi e alogenuri. Cromati,
molibdati, tungstati.
Gruppo 7
Distribuzione, separazione, estrazione, usi. Stati di ossidazione, proprietà chimiche. Stati di ossidazione più bassi.
Gruppo 8
Ferro: distribuzione, separazione, estrazione, usi. Altoforno. Preparazione dell’acciaio. Coppellazione. Processi
Bessemer e Thomas. Processo Siemens. Processo basico all’ossigeno. Diagramma di fase. Estrazione di rutenio e
osmio. Stati di ossidazione. Ossidi e alogenuri. Complessi. Composti del ciclopentadienile e composti correlati. Metodi
preparativi dei principali composti organometallici.
Gruppo 9 e 10
Distribuzione, separazione, estrazione, usi. Stati di ossidazione, proprietà chimiche. Metodi preparativi dei principali
composti organometallici.
Le serie dei lantanidi e degli attinidi
Struttura elettronica e posizione nella tabella periodica. Stati di ossidazione. Distribuzione e separazione degli elementi.
Stati di ossidazione. Idruri, ossidi e alogenuri degli attinidi. Complessi.
Testi di riferimento:
Chimica Inorganica
J. D. Lee
It. Ed.: A. Furlani e M. V. Russo
Organo-Metallic Compounds
G. E. Coates
Ed. John Wiley & Sons, Inc.
Metodi didattici: lezioni frontali.
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Tipo di esame: esame orale
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail:spragliola @unisa.it
Programma del corso di laboratorio (Dr. C. Capacchione):
1.
2.
3.
4.
5.
Sintesi del (C6H5CH2)MgBr
Sintesi del (C5H5)2Ti(CH2C6H5) 2
Reazioni di ossidoriduzione del rame
Sintesi del [Na3(Co(CO3)3)·3H2O]
Sintesi del (+)-cis-[Co(en)2(NH3)Br]Cl2
CHIMICA DEI BENI CULTURALI
Prof. Antonio Proto
Obiettivi formativi: offrire una panoramica di alcuni materiali utilizzati in campo artistico con particolare attenzione
agli aspetti chimici dei fenomeni di degrado. Sono trattate alcune applicazioni analitiche strumentali per la
caratterizzazione e la diagnosi dei manufatti artistici.
Prerequisiti: Conoscenze di chimica generale ,Chimica analitica strumentale
Contenuto del corso:
Terrecotte, ceramiche e vetri: produzione e lavorazione.
Il legno: proprietà e lavorazione.
I metalli e le leghe.
Colori per pittura, pastelli, vernici e smalti.
Tecniche di datazione di reperti archeologici.
Paleodiete mediante analisi di assorbimento atomico ed analisi isotopica.
Testi di riferimento:
Chimica e tecnologia dei materiali per l’arte” C. Quaglierini, L. Amorosi – Zanichelli
“Modern analytical methods in art and archeology” E. Ciliberto, G. Spoto –J. Wiley and Son, Inc
Metodi didattici: lezioni frontali.
Tipo di esame: Colloquio
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste negli orari di ricevimento del docente e per posta
elettronica all’indirizzo: [email protected]
CHIMICA DEI MATERIALI
Prof. Gaetano Guerra
Obiettivi formativi: Il corso costituisce essenzialmente una introduzione alla scienza ed alla ingegneria dei materiali.
Il corso si occupa soprattutto di materiali metallici e ceramici, in quanto esistono altri corsi specialistici dedicati a
materiali polimerici.
Prerequisiti: Nozioni fondamentali di Chimica Generale, Chimica Inorganica e Chimica Fisica
Contenuto del corso:
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Disordine in fasi solide
Equilibri di fase
Microstrutture
Deformazione e frattura
Processi di formatura, rinforzo e tenacizzazione
Materiali conduttori
Proprietà magnetiche di materiali ceramici e metallici
Proprietà ottiche e dielettriche di materiali ceramici e polimerici
Prestazioni di materiali durante l’uso: Reazioni di corrosione. Controllo della corrosione. Frattura ritardata. Prestazioni
di metalli ad alte temperature.
Testi consigliati:
Si fa riferimento al testo “Elements of Material Science and Engineering” di L. H. Van Vlack, Addison-Wesley
Publishing Company, 6a edizione, 1989.
Gli argomenti indicati da un asterisco non sono presenti nel testo suggerito.
Metodi didattici: Il corso è formato da lezioni teoriche che hanno l’obiettivo di illustrare relazioni proprietà-struttura
nei materiali.
Tipo di esame: esame orale
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
CHIMICA DELLE SOSTANZE ORGANICHE NATURALI
Prof. Aldo Spinella
Obiettivi formativi: Fornire conoscenze di base sulle più comuni vie biogenetiche relative a metaboliti secondari
presenti in vari organismi viventi (microrganismi, piante e animali).
Prerequisiti: Chimica Organica I
Contenuto del corso:
Metabolismo primario e secondario. Funzione biologica dei metaboliti secondari. Ecologia chimica: feromoni,
allomoni, kairomoni e sinomoni.
Principali metodi usati nello studio della biosintesi: metodi che impiegano mutanti; uso di inibitori specifici di processi
enzimatici; metodi che impiegano traccianti isotopici.
Meccanismi di costruzione dei metaboliti secondari, principali coenzimi.
Biosintesi di acidi grassi saturi e insaturi. Prostaglandine, trombossani e leucotrieni: biosintesi ed applicazioni
farmacologiche. Biosintesi di polichetidi. Biosintesi delle acetogenine aromatiche. Biosintesi dei chinoni acetogeninici.
Altre acetogenine.
La via biosintetica dell’acido shikimico. Biosintesi dell’acido gallico: tannini idrolizzabili. Biosintesi della
fenilalalanina, della tirosina, dell’acido antranilico. Biosintesi del triptofano. Biosintesi degli acidi cinnamici.
Flavonoidi.
La regola isoprenica. Biosintesi degli isoprenoidi. Biosintesi dei monoterpeni, sesquiterpeni, diterpeni, triterpeni.
Principali tipi strutturali. Biosintesi dei carotenoidi e della vitamina A.
Biosintesi e funzioni del colesterolo e dei suoi derivati: acidi biliari, progesterone, corticosteroidi, androgeni, estrogeni,
vitamina D. Ecdisoni. Fitosteroli. Steroidi cardioattivi.
Alcaloidi: caratteristiche strutturali e attività biologiche. Sostanze psicoattive e neurotrasmettitori. Alcaloidi derivanti
dall’ornitina, dalla lisina, dall’acido nicotinico, dalla tirosina, dal triptofano. Alcaloidi derivanti da amminazione
riduttiva.
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Testo consigliato:
1. “Chimica, biosintesi e reattività delle sostanze naturali” P. M. Dewick (PICCIN);
2. “Natural Product Chemistry”, K. B. G. Torssell, second edition (APOTEKARSOCIETETEN);
3. “Secondary Metabolism” J. Mann, second edition (OXFORD SCIENCE);
4. Appunti di lezione
Metodi didattici: lezioni frontali
Tipo di esame: orale
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
CHIMICA DI COORDINAZIONE e LABORATORIO
Prof. Claudio Pellecchia, Dott.ssa Lorella Izzo
Obiettivi formativi: Fornire agli allievi conoscenze di base teoriche e di laboratorio relative ai composti di
coordinazione e organometallici.
Prerequisiti : Chimica generale ed inorganica, Chimica inorganica
Contenuto del corso:
Complessi di Werner: numero di coordinazione e geometria. Teoria del Legame di Valenza. Teoria del Campo
Cristallino. Teoria degli Orbitali Molecolari. Leganti classici, leganti π-acidi, leganti π-basici. Composti
organometallici: metallo-carbonili e complessi con leganti analoghi di CO; metallo-idruri; metallo-idrocarbili;
metallo-carbeni e metallo-carbini; complessi metallo-olefina; derivati allilici e benzilici; complessi ciclopentadienilici
e arenici.
Reazioni stechiometriche di complessi: sostituzione di leganti (effetto trans), ossidoriduzione, addizione ossidativa
(eliminazione riduttiva), inserzione (β-eliminazione), attacco nucleofilo ai leganti coordinati. Esempi di reazioni
catalitiche in fase omogenea: idrogenazione, oligomerizzazione e polimerizzazione di olefine, idroformilazione,
processo Wacker, sintesi dell’acido acetico. Sintesi e caratterizzazione di alcuni composti rappresentativi.
Testi di riferimento: Huehey, Keiter, Keiter, Chimica Inorganica, Ed. Piccin.
Cotton e Wilkinson, Chimica Inorganica, Ed. Ambrosiana.
Metodi didattici: lezioni frontali, laboratorio.
Tipo di esame: esame orale
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
Metodi di valutazione: prova orale.
Testi consigliati:
Huehey, Keiter, Keiter, Chimica Inorganica, Ed. Piccin.
Cotton e Wilkinson, Chimica Inorganica, Ed. Ambrosiana.
Programma del corso di Laboratorio (Dott.ssa L. Izzo):
1) Preparazione e caratterizzazione spettroscopica di complessi di Cr(III)
2) Sintesi e caratterizzazione di complessi con leganti π-arenici
3) Sintesi e caratterizzazione di [C5H5Fe(CO)2]2 e C5H5Fe(CO)2I
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CHIMICA E TECNOLOGIA DELLA CATALISI
Prof. Leone Oliva
Obiettivi formativi: Mentre da una parte la catalisi ha a che fare con la trasformazione di molecole organiche,
dall'altra i catalizzatori sono per lo più sistemi inorganici e per la discussione su questi sistemi non si può ignorare né
la cinetica né la termodinamica. La catalisi è in realtà una scienza interdisciplinare ed uno scopo di questo corso è di
far comprendere quest'aspetto agli studenti. Una breve rassegna sulla catalisi omogenea ed eterogenea industriale
mostra come la disponibilità delle materie prime abbia avuto un'influenza decisiva nello sviluppo e nella fortuna di
molti processi catalitici. E' descritto un numero limitato di processi industriali attualmente in uso e la discussione sugli
impianti viene fatta richiamando gli aspetti termodinamici della reazione. Infine un rapido excursus nella chimica della
catalisi permette di mettere in relazione, in un limitato numero di casi opportunamente scelti, le caratteristiche del sito
attivo con la specificità dell'azione catalitica.
Prerequisiti: Il corso viene inteso come diretto a studenti di chimica privi di nozioni sulla catalisi. Ciascun argomento è
presentato con assunzioni minime sulla formazione pregressa degli studenti, con l'eccezione della nozioni di base di
Chimica organica e Chimica fisica.
Contenuto del corso: Aspetti generali della catalisi. Curve di reazione. Storia della catalisi.
Tecnologia della catalisi. Produzione di acido solforico e ammoniaca. Disponibilità di materie prime e catalisi.
Trattamento dei gas di scarico dei motori a combustione interna. Reforming catalitico. Cracking catalitico.
Idrotrattamento catalitico di frazioni del petrolio. Isomerizzazione totale delle olefine. Catalisi industriale per la
produzione di polipropilene e politene. Ossidazione dell’etilene a ossido d’etilene. Processo SMPO. Sintesi di olefine
maggiori. Idroformilazione del propene. Sintesi del metanolo. Ossidazione del butano ad anidride maleica.
Catalizzatori nella sintesi del caprolattame. Produzione del MTBE. Fotocatalisi su TiO2.
Chimica della catalisi. Catalisi omogenea a confronto con catalisi eterogenea. Stadi elementari nella catalisi.
Meccanismo dell’inserzione migratoria. Idroformilazione, effetto sterico ed effetto elettronico dei leganti del rodio.
Catalisi di polimerizzazione delle olefine: meccanismi, valutazione del numero di centri attivi nei catalizzatori
eterogenei. Catalisi asimmetrica d’idrogenazione.
Testi di riferimento: Moulijn, van Leeuwen, van Santen, Catalysis an integrated approach to homogeneous,
heterogeneous and industrial catalysis, Elsevier J. M. Thomas, W. J. Thomas Priciples and practice of heterogeneous
catalysis, VCH
Appunti delle lezioni distribuiti su supporto ottico (CD).
Metodi didattici: Lezioni frontali. Analisi di casi di studio
Tipo di esame: Agli studenti che seguono il corso verranno proposte tre prove scritte in itinere, sotto forma di quiz. In
caso di esito positivo tali prove esonerano dalla prova scritta finale.
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
CHIMICA FISICA DEI POLIMERI (dall’anno accademico 2007-08 questo corso è stato incluso in Chimica
macromolecolare II)
Dr. Giuseppe Milano
Obiettivi formativi: Introduzione ai fondamenti e ad aspetti avanzati della chimica fisica dei polimeri.
Prerequisiti: Corso di chimica delle macromolecole, termodinamica e termodinamica statistica (chimica fisica I e II).
Contenuto del corso:
Richiami di termodinamica e termodinamica statistica. Stato cristallino, stato amorfo vetroso, stato fuso.
Catene ideali e catene Reali. Conformazioni di macromolecole in soluzione e nel Fuso. Termodinamica della gomma.
Teoria di Flory-Huggins. Soluzioni e miscele di polimeri. Separazioni di fase.
Dinamica di polimeri in assenza di entaglements. Modelli di Rouse e Zimm.
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Dinamica di polimeri in presenza di entaglements. Reptation model.
Testi di riferimento: AA. VV., "Macromolecole Scienza e Tecnologia", AIM 1986
L.H. Sperling, "Introduction to Physical Polymer Science", Wiley 1986
M.Doi, "Introduction to Polymer Physics" Oxford Science Publications 1996
T. Kawakatsu "Statistical Physics of Polymers An Introduction" Springer-Verlag 2004
Metodi didattici: lezioni frontali
Tipo di esame: esame orale
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
CHIMICA FISICA I e LABORATORIO
Prof. Riccardo Zanasi, Dr. Guglielmo Monaco, Dott.ssa Consiglia Tedesco
Obiettivi formativi: Fornire le conoscenze fondamentali sugli stati di aggregazione della materia e delle leggi che ne
regolano l’equilibrio fisico e chimico. Le leggi vengono inquadrate nell’ambito dei Principi della Termodinamica,
discutendo prima sistemi più semplici ed idealizzati e poi quelli più complessi non-ideali.
Prerequisiti : Chimica Generale, Stechiometria, Istituzioni di Matematiche I e II, Fisica I, Calcolo Numerico.
Contenuto del corso:
1 Termodinamica: sistema termodinamico, concetto di equilibrio, proprietà termodinamiche; temperatura e
principio zero della termodinamica; gas ideali, legge di Boyle, legge di Charles; scala delle temperature assolute dei
gas ideali; legge generale dei gas ideali; miscele di gas ideali, legge di Dalton. Equazioni di stato. Gas reali: fattore
di compressibilità; equazioni di stato per gas reali; condensazione, pressione critica, temperatura critica, volume
(molare) critico; dati critici ed equazioni di stato; lo stato critico; legge degli stati corrispondenti. Stato liquido,
viscosità. Stato solido, struttura dei cristalli.
2 Primo principio della termodinamica: energia meccanica; lavoro P-V reversibile ed irreversibile; calore, calore
specifico; energia interna, primo principio della termodinamica, funzioni di stato; entalpia; capacità termiche a
pressione e a volume costante; gli esperimenti di Joule e Joule-Thomson; gas perfetti e primo principio, processi
reversibili in un gas perfetto: isotermo, isobaro, isocoro, adiabatico; natura molecolare dell’energia interna.
3 Secondo principio della termodinamica: enunciati di Kelvin-Plank e di Clausius, macchine termiche, ciclo di
Carnot e principio di Carnot; entropia, calcolo della variazione di entropia, processi reversibili ed irreversibili;
scala termodinamica della temperatura; interpretazione molecolare dell’entropia.
4 Equilibrio di materia: proprietà termodinamiche di sistemi non in equilibrio, entropia ed equilibrio; energie di
Gibbs e Helmholtz; relazioni termodinamiche per un sistema all’equilibrio, equazioni di Gibbs, relazione di
reciprocità di Eulero, relazioni di Maxwell, dipendenza delle funzioni di stato da T,P e V; calcolo delle variazioni
delle funzioni di stato; le equazioni di Gibbs per sistemi non in equilibrio, equilibrio di materia e potenziali chimici;
equilibrio di fase; equilibrio di reazione.
5 Funzioni termodinamiche standard di reazione: stati standard; entalpia standard di reazione; entalpia standard
di formazione; determinazione delle entalpie standard di formazione e reazione, calorimetria, relazione tra ∆Hº e ∆Uº,
legge di Hess; dipendenza dalla temperatura dei calori di reazione; entropie convenzionali, terzo principio della
termodinamica, determinazione delle entropie convenzionali, entropia standard di reazione; energia di Gibbs
standard di reazione e formazione, tavole termodinamiche.
6 Equilibrio di reazione in miscele di gas ideali: potenziali chimici in miscele di gas ideali; equilibrio di reazione
per gas ideali, costante di equilibrio standard, costanti di equilibrio in termini di concentrazione e frazione molare;
dipendenza dalla temperatura della costante di equilibrio, equazione di van’t Hoff; spostamenti negli equilibri di
reazione di gas ideali.
7 Equilibrio di fase nei sistemi ad un componente: regola delle fasi, diagrammi di stato, entalpie ed entropie per
cambiamenti di fase; equazione di Clapeyron, equilibrio liquido-vapore e solido-vapore equazione di ClausiusClapeyron, equilibrio solido-liquido; transizioni di fase solido-solido; transizioni di fase di ordine superiore.
8 Soluzioni: quantità parziali molari, volumi parziali molari, altre quantità parziali molari, relazioni tra quantità
parziali molari, importanza dei potenziali chimici; determinazione delle quantità parziali molari; soluzioni ideali;
proprietà termodinamiche delle soluzioni ideali; pressione di vapore, legge di Raoult; soluzioni idealmente diluite,
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proprietà termodinamiche delle soluzioni idealmente diluite, pressione di vapore, legge di Henry, solubilità dei gas
nei liquidi, equilibri di reazione nelle soluzioni idealmente diluite.
9 Soluzioni non ideali: attività e coefficienti di attività, stati standard per i componenti di una soluzione non ideale;
determinazione delle attività e dei coefficienti di attività, equazione di Gibbs-Duhem; coefficienti di attività sulle scale
di concentrazione molare e molale; soluzioni elettrolitiche, determinazione dei coefficienti di attività elettrolitici, teoria
di Debye-Hückel delle soluzioni elettrolitiche; proprietà termodinamiche standard dei componenti delle soluzioni;
miscele di gas non ideali, fugacità e coefficienti di fugacità.
10 Equilibrio di reazione in sistemi non ideali: costante di equilibrio, soluzioni non elettrolitiche, soluzioni
elettrolitiche; equilibri di reazione coinvolgenti solidi puri o liquidi puri; miscele di gas non ideali; dipendenza T e
P della costante di equilibrio sistema non ideale.
11 Equilibrio di fase nei sistemi a più componenti: proprietà colligative, abbassamento della pressione di vapore,
abbassamento crioscopico ed innalzamento ebullioscopio, pressione osmotica; diagrammi di stato a due componenti,
equilibrio liquido-vapore per sistemi a due componenti, diagrammi P/x e T/x per soluzioni ideali, soluzioni non
ideali; equilibrio liquido-liquido per due componenti, casi totalemente e parzialmente miscibili, lacune di miscibilità;
equilibrio solido-liquido per due componenti, liquidi miscibili e solidi non miscibili, miscibili e parzialmente
miscibili, formazione di composti; sistemi a tre componenti.
12 Colloidi: sistemi colloidali, colloidi liofili e liofobi.
13 Sistemi elettrochimici: termodinamica dei sistemi elettrochimici, potenziale elettrochimico, condizioni di
equilibrio di fase ed equilibrio di reazione in un sistema elettrochimico; celle galvaniche, cella di Daniel, misura
della FEM della cella; celle elettrolitiche; termodinamica delle celle galvaniche, equazione di Nernst, celle galvaniche
reversibili e irreversibili; potenziali di elettrodo standard; classificazione delle celle galvaniche; determinazione di
∆Gº e Kº da misure di FEM, determinazione dei coefficienti di attività; bioelettrochimica.
Il corso è integrato da 5 esercitazioni in laboratorio, da esercitazioni di calcolo numerico assistito da calcolatore ed
esercitazioni per lo svolgimento di problemi, tutte obbligatorie.
Testi consigliati:
I. Levine “Physical Chemistry”, McGraw-Hill, fourth edition
A. Immirzi "Appunti di Chimica Fisica - Termodinamica", Ed. CUES, Salerno, 1998.
K. G. Denbigh "I principi dell'equilibrio chimico", Ed. Ambrosiana.
P.W. Atkins, Chimica Fisica, Zanichelli, Bologna.
Metodi didattici: Il corso prevede lezioni teoriche, esercitazioni e attività di laboratorio.
Le esercitazioni consistono nella soluzione di problemi di termodinamica e nell’analisi di dati sperimentali.
Tipo di esame: L’esame consiste in un colloquio orale, che può essere sostenuto solo dopo aver partecipato alle
esperienze di laboratorio, consegnato e discusso con il docente le relazioni relative alle esperienze e superato la prova
scritta. Gli studenti in corso avranno la possibilità di fare tre prove scritte in itinere, che, in caso di esito positivo,
possono valere da esonero per la prova scritta finale.
Lingua di insegnamento: italiano, alcuni testi sono in inglese
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
Laboratorio di Chimica Fisica I (Dr. Guglielmo Monaco)
Obiettivi formativi: Il corso intende a) fornire esempi concreti dell’utilizzo di principi chimico-fisici per l’analisi di
misure di grandezze fisiche (temperatura, pressione, viscosità, indice di rifrazione e altre) e b) familiarizzare gli
studenti con l’analisi dati, anche mediante l’ausilio di fogli di calcolo elettronici.
Prerequisiti: Chimica generale, Analisi I, Analisi II, Fisica I, Calcolo Numerico
Contenuto del corso:
Elementi di teoria della misura: Misure dirette e indirette. Caratteristiche principali di uno strumento. Errori massimi,
statistici, assoluti e relativi. Propagazione degli errori. Densità di probabilità. Media, deviazione standard e
deviazione standard della media. Problema della finitezza del campione.
Analisi dati: Principio di massima verosimiglianza. Regressione lineare omoschedastica ed eteroschedastica.
Formulazione generale del metodo dei minimi quadrati multilineari (matrice di covarianza dei dati e dei parametri,
matrice jacobiana).
Rudimenti di EXCEL: operazioni algebriche elementari, riferimenti assoluti, relativi e misti. Operazioni matriciali.
Regressione lineare generalizzata.
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Determinazione dell’entalpia di formazione standard dell’acido fumarico e dell’acido maleico per via calorimetrica:
Descrizione dell’esperienza. I diagrammi entalpici. La legge di Hess. Regole di additività per il ∆Hf. Entalpia di
atomizzazione. Disponibilità di dati termodinamici. Il ciclo termodinamico fondamentale dei calorimetri. Schema e
utilizzo del calorimetro isoperibolo di Parr. Le curve T/t. Descrizione qualitativa. Equazioni di Fourier e Newton.
Metodi di Regnault-Pfaundler e Dickinson.
Determinazione dell’entalpia e dell’entropia standard di evaporazione del tetracloruro di carbonio e dell’etanolo:
Descrizione dell’esperienza. Equazione di Clausius-Clapeyron. Variabilità dell’entalpia e del fattore di
compressibilità con la temperatura. L’apparato di Tobey. Regola di Trouton.
Determinazione dei volumi parziali molari della miscela acqua/glicerina per diverse composizioni: Descrizione
dell’esperienza. Grandezze parziali molari. Grandezze di eccesso. Determinazione grafica delle grandezze
parziali molari. Espressione polinomiale per il volume di eccesso. Equazione di Redlich-Kister. Rifrattometro a
riflessione totale. Bilancia idrostatica di Mohr-Westphal.
Determinazione del diagramma temperatura di ebollizione - composizione per una miscela binaria di cicloesano/2propanolo: Descrizione dell’esperienza. Legge di Raoult. Diagrammi p/x e T/x. Soluzioni non ideali. Miscele
azeotropiche.
Determinazione della massa molecolare viscosimetrico del polietilenglicole: Descrizione dell’esperienza. Definizione
di viscosità. Fluidi newtoniani. Viscosimetri a capillare. Equazione di Hagen-Poiseuille. Viscosità in soluzioni diluite:
definizioni. Equazione di Einstein per la determinazione del volume di (macro)molecole rigide. Problema del raggio
idrodinamico equivalente per i gomitoli statistici.
Testi consigliati:
M. Cerasoli, G. Tomassetti, Elementi di statistica : introduzione alla matematica dell'incerto, Zanichelli, Bologna,
1987.
D. P. Shoemaker, C. W. Garland, J. W. Nibler, Experiments in Physical Chemistry, McGraw-Hill, 1995.
F. Daniels, Experimental Physical Chemistry, McGraw-Hill, 1970.
I. N. Levine, Physical Chemistry, Mc Graw-Hill, 2005.
A. Immirzi Appunti di Chimica Fisica - Termodinamica, Ed. CUES, Salerno, 1998.
Metodi didattici: lezioni frontali di introduzione seguite da 7 esperienze (2 nei laboratori di informatica e 5 nel
laboratorio di chimica fisica).
Lingua di insegnamento: italiano, parte dei testi sono in inglese.
Altre informazioni: Gli argomenti indicati in grassetto sono ritenuti indispensabili per il superamento dell’esame orale.
Per l’attività di laboratorio, gli studenti vengono divisi in gruppi di tre-quattro. Dispense su argomenti particolari del
corso verranno rese disponibili al sito http://zanasi.chem.unisa.it/download. Ulteriori informazioni possono essere
richieste via e-mail a [email protected].
CHIMICA FISICA II e LABORATORIO
Prof. Andrea Peluso, Dr. Raffaele Borrelli
Obiettivi formativi: Fornire le leggi fondamentali dei sistemi microscopici per la comprensione delle relazioni strutturaproprietà nelle molecole; approfondire la teoria del legame chimico; introdurre le principali tecniche della spettroscopia
molecolare.
Prerequisiti: Fondamenti di analisi matematica, (calcolo differenziale, integrale ed equazioni differenziali). Fondamenti
di meccanica, cinematica, elettromagnetismo ed ottica. Termodinamica.
Contenuto del corso (Prof. A. Peluso):
Polarizzazione di fotoni e principio di sovrapposizione;
- Teoria della misura;
- Misure simultanee, commutatori e principio di indeterminazione;
- Esperimenti di scattering di particelle, ampiezze di probabilita',
fermioni e bosoni;
- Particella libera e particella in una scatola; esempi di applicazione del
principio di indeterminazione;
- Trattazione rigorosa del rotore rigido; regole di commutazione;
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risoluzione dell'equazione di Schroedinger per gli stati a
piu' bassa energia di un rotore rigido;
- Teorema variazionale;
- Teoria delle pertubazioni;
- Quantizzazione spaziale del momento angolare ed esperienza di
Stern e Gerlach; scoperta dello spin elettronico
- Atomi polielettronici; rimozione della degenerazione;
antisimmetria della funzione di Pauli; aufbau;
- Sistema a due stati, una prima introduzione alla teoria del
legame chimico
- Teorema di Born-Oppenheimer;
- Teoria del legame chimico, l'approssimazione LCAO e VB;
- Struttura elettronica delle molecole;
- Stati nucleari e cenni di spettroscopia rotazionale e vibrazionale;
Prerequisiti: Fondamenti di analisi matematica, (calcolo differenziale, integrale ed equazioni differenziali). Fondamenti
di meccanica, cinematica, elettromagnetismo ed ottica. Termodinamica.
Testi di riferimento: An Introduction to Quantum Physics by A.P. French, E.F. Taylor
Levine Quantum Chemistry
Introduction to Molecular spectroscopy by Gordon M. Barrow
Modern Spectroscopy, 4th Edition by J. Michael Hollas (Digital - March 2004)
Experiments in Physical Chemistry by David P Shoemaker
Dipsense gratuite
Metodi didattici: lezioni frontali ed esercitazioni in laboratorio
Tipo di esame: orale
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
Programma del corso di laboratorio (Dr. Borrelli):
-Spettro di assorbimento vibronico dello iodio
-Determinazione dell'energia di dissociazione
-Determinazione dell'entropia e dell'entalpia di sublimazione
-Spettro vibrorotazionale di HCl e DCl
-Determinazione della distanza di legame con accuratezza migliore del millesimo di Å
-Effetti anarmonici e loro valutazione con la teoria delle perturbazioni
-Metodo di Hückel
-Determinazione di struttura e reattività di composti insaturi
-Spettro rotazionale della malonaldeide
-Interpretazione di un segnale spettroscopico inaspettato mediante il metodo
variazionale ed il modello a due stati.
CHIMICA GENERALE ED INORGANICA (corso intergato)
Prof. Pasquale Longo, Dott. Stefano Milione, Dott.ssa Marina Lamberti
Obiettivi formativi: Fornire gli strumenti conoscitivi di base necessari alla comprensione dei principali fenomeni
chimici e alla formazione di un background culturale per proseguire nell'apprendimento delle scienze chimiche.
Fornire le nozioni di base necessarie per stabilire le relazioni quantitative che si realizzano nei processi chimici.
introdurre gli studenti alle pratiche del laboratorio chimico.
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Prerequisiti : Fondamenti della matematica, della fisica e della chimica, quali possono essere acquisiti a livello di
scuola secondaria.
Contenuto del corso:
Sistemi materiali. Proprietà chimiche e fisiche. Elementi, miscugli, composti.
Cenni storici nelle origini della chimica.
Leggi di Lavoisier e Proust. Legge di Dalton e ipotesi di Avogadro. I fondamenti della teoria atomica.
Masse atomiche. Isotopi. Il concetto di mole. Massa molare. Formule chimiche. Massa molecolare.
Composti ionici e composti molecolari. Determinazione della formula minima. Nomenclature di ossidi, idruri e sali.
Nomenclatura acidi e idrossidi. Reazioni chimiche ed equazioni di reazione.
La struttura atomica: esperimenti di Thomson, Millikan, Rutheford. Numero atomico. Numero di massa. Spettrroscopia
di massa ed abbondanza isotopica. Peso atomico. Interazioni atomo-radiazione elettromagnetica. Effetto fotoelettrico.
La spettroscopia. Il modello di Bohr. Equazione di Rydberg. Principio di indeterminazione. Dualismo onda-particella.
Equazione di Schroedinger, funzioni d'onda. Numeri quantici.
Orbitali per l'atomo di idrogeno: proprietà di simmetria. Lo spin elettronico. Configurazione elettronica degli atomi a
più elettroni. Principio di Pauli. Regola di Hund.
La tavola periodica. Periodicità della proprietà fisiche degli elementi: raggio atomico e ionico, energia di ionizzazione,
affinità elettronica, elettronegatività.
Il legame ionico. Bilancio energetico nella formazione di un composto ionico. Il legame covalente. Teoria di Lewis.
Regola dell'ottetto. Formula di Lewis. Legami multipli. Elettroni delocalizzati e risonanza. Espansione dell'ottetto.
Legame metallico. Geometria molecolare: teoria VSEPR. Legame covalente polare. Momento dipolare. Energia di
legame. Teoria dell'orbitale di valenza. Cenni sugli orbitali molecolari. Orbitali ibridi e geometria molecolare. Formula
di struttura: isomeria di costituzione, geometrica, di configurazione, di conformazione. Forze di attrazione
intermolecolare: interazioni dipolo-dipolo; di Van der Waals; legame a idrogeno.
Lo stato solido: reticoli cristallini e celle elementari. Diffrazione dei raggi x. Tipi di solidi. Solidi ionici. Solidi covalenti
. Solidi molecolari. Solidi a massimo impacchettamento.
Lo stato gassoso. Leggi di Boyle, di Charles e Gay-Lussac. La scala assoluta di temperatura.
Equazione di stato dei gas ideali. Legge di Dalton delle pressioni parziali. Densità e massa molare. Applicazioni
dell'equazione di stato. Teoria cinetica dei gas Distribuzione della velocità di un gas. Legge di Graham. Gas reali:
equazione di Van der Waals.
Lo stato liquido. Liquefazione dei gas e fenomeni critici. Tensione di vapore. Equilibri solido-gas e liquido-gas.
Diagrammi di stato. Passaggi di stato e curve di riscaldamento. Le soluzioni; modi di esprimere la concentrazione:
molarità, molalità, frazione molare. Effetti di temperatura e pressione sulla solubilità. La legge di Henry. Proprietà
colligativa: legge di Roult. Innalzamento ebullioscopico. Abbassamento crioscopico. Pressione asmotica.
Determinazione del peso molecolare. Dissociazione elettrolitica: effetto sulle proprietà colligative. Elettroliti deboli:
grado di dissociazione e indice di Van 't Hoff. Miscele liquide binarie: diagrammi tensione di vapore. Composizione e
temperatura. Composizione per soluzioni ideali. Distillazione.
Cinetica chimica: definizione di velocità di reazione. Determinazione sperimentale di velocità di reazione. Ordine di
reazione. Cinetiche del primo e del secondo ordine: equazioni integrate. Effetto della temperatura: equazione di
Arrhenius. Energia di attivazione. Teoria del complesso attivato. Catalisi. Meccanismi di reazione.
Equilibrio nelle reazioni chimiche: legge di azione di massa. Effetto della variazione delle condizioni di reazione sulla
posizione dell'equilibrio. Equilibri in fase gassosa: calcolo delle concentrazioni di equilibrio. Equilibri eterogenei.
Relazione tra Kc e Kp. Reazioni acido-base. Teoria di Ahrrenius e di Bronsted-Lowry.
Autroprotolisi dell'acqua. pH. Calcolo del pH in soluzioni acquose di acidi e basi forti e deboli. Acidi poliprotici.
Soluzioni tampone. Reazioni di idrolisi. Titolazione acido-base. Uso degli indicatori. Acidi e basi secondo Lewis.
Formazione di complessi. Equilibri di solubilità e precipitazione.
Introduzione alla termodinamica.Primo principio della termodinamica. Entalpia di reazione. Legge di Hess.
Calorimetria. Applicazioni della legge di Hess: entalpie di formazione ed entalpie di reazione. Processi reversibili ed
irreversibili. Degradazione dell'energia.Entropia e trasformazioni spontanee. Secondo principio della termodinamica.
Energia libera ed equilibrionelle reazioni chimiche. ∆G nei passaggi di fase e nei processi di solubilizzazione. Entropia
e disordine: definizione dal punto di vista microscopico. Entropia molare standard. Entropia di reazione. Equazione di
Clusius-Clapeyron. Energia libera di componenti in soluzioni diluite, legge di Roult, abbassamento crioscopico ed
innalzamento ebullioscopico.
Eettrochimica. Elettrolisi. Legge di Faraday. Conduttività di soluzioni elettrolitiche e mobilità ionica. Celle galvaniche.
Pila Daniell. Forza elettromotrice. Potenziali standard di elettrodo. Elettrodo ad idrogeno. Serie elettrochimica e
spontanietà di reazione redox. Equazione di Nerst. Pile di interesse pratico. Pila Leclanchè. Pile a concentrazione.
Accumulatori a piombo. Fenomeno della corrosione.
La tavola periodica degli elementi. Relazioni orizzontali, verticali e diagonali nel sistema periodico.
Elementi di radiochimica. Forze nucleari e stabilità dei nuclei. Decadimento radioattivo. Cinetica di decadimento e
tempo di dimezzamento. Radioattività naturale. Uso di radionuclidi. Energia nucleare. Effetto biologico delle
radiazioni.
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Testi di riferimento:
• Kotz e Treichel "Chimica" Ed. EdiSES
• Mahan, Myers "Chimica" Ed. Ambrosiana
• Corradini "Chimica Generale" Ed. Ambrosiana
• Brown, Lemay "Chimica centralità di una scienza" Ed. Zanichelli
-Masterton, Hurley "Chimica principi e reazioni" Ed. Piccin
Metodi didattici: lezioni frontali, esercitazioni numeriche, esercitazioni di laboratorio
Tipo di esame: L’esame consiste in un colloquio orale, che può essere sostenuto solo dopo aver partecipato alle
esperienze di laboratorio, consegnato e discusso con il docente le relazioni relative alle esperienze e superato la prova
scritta. Gli studenti in corso avranno la possibilità di fare tre prove scritte in itinere, il cuii esito positivo, può valere da
esonero per la prova scritta finale.
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail a: [email protected]
Programma del corso di laboratorio (Dott.ssa M. Lamberti):
Lo scopo del corso è quello di introdurre gli studenti del corso di laurea in chimica al laboratorio chimico. Durante le
esercitazioni di laboratorio gli studenti impareranno ad utilizzare alcuni semplici strumenti chimici (bilancia, piastra
riscaldante, becco bunsen, ecc.), impareranno l’uso della più comune vetreria da laboratorio (bicchieri, beute, cilindri,
ecc.), manipoleranno sostanze chimiche nei diversi stadi di aggregazione della materia (soldi cristallini, liquidi, gas).
Il corso sarà preceduto da una introduzione sui rischi e i problemi che possono comunemente presentarsi in un
laboratorio chimico, durante la quale agli studenti saranno descritte le simbologie di pericolo comunemente utilizzate.
Il corso prevede sette esercitazioni di laboratorio, durante le quali gli studenti seguiranno le indicazioni riportate su di
una apposita ricetta. Al termine di ogni esercitazione gli studenti prepareranno una relazione che descriva l’esperienza
svolta, le osservazioni che ne hanno ricavato e risponda alle domande riportate nella ricetta.
Esperienza n. 1: Preparazione di Fe2O3 e FeO
Scopo di questa esercitazione è la preparazione di due ossidi di ferro e il confronto delle loro caratteristiche.
Esperienza n. 2: Determinazione della formula dell’ossido di magnesio
In questa esperienza si vuole determinare il rapporto in peso del magnesio e dell’ossigeno nel composto ossido di
magnesio allo scopo di identificarne la formula chimica
Esperienza n. 3: Preparazione del carbonato di sodio (soda) secondo il metodo Solvay
In questa esperienza si riprodurrà, con qualche modifica, il processo industriale di sintesi del carbonato di sodio, messo
a punto dal belga Ernest Solvay fra il 1861 e il 1865 e che ancora oggi è il metodo di sintesi più diffuso.
Esperienza n. 4: Stati di ossidazione del manganese
Scopo di questa esercitazione è la preparazione, attraverso una serie di reazioni redox, composti chimici contenenti il
Mn in tutti i suoi stati di ossidazione riconoscendoli sulla base del colore che essi presentano in soluzione acquosa
Esperienza n. 5: Equilibrio chimico
In questa esercitazione si determinerà la costante di equilibrio della reazione fra lo ione Fe3+ e lo ione NCS- (tiocianato)
che da origine alla specie chimica FeNCS2+ intensamente colorata di rosso.
Esperienza n. 6: Determinazione della massa molecolare di un liquido volatile puro
In questa esercitazione sarà determinata la massa molecolare di un composto volatile puro, sfruttando la legge di stato
dei gas ideali.
Esperienza n. 7: Reazione dei metalli con acido cloridrico
Scopo di questa esercitazione è la determinazione del peso atomico di un metallo incognito, sfruttando la reazione fra
questo metallo e acido cloridrico e la relativa produzione di idrogeno gassoso.
CHIMICA INDUSTRIALE e LABORATORIO
Prof. Luigi Cavallo, Dott.ssa Lucia Caporaso
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Obiettivi formativi: Fornire delle conoscenze di base sul petrolio, sui processi di raffinazione, e sulla tecnologia di
lavorazione. Inoltre, verranno forniti elementi di petrolchimica e sulla produzione delle materie prime di base a partire
dal petrolio. Infine, verranno affrontati aspetti relativi all’industria e alla chimica dell’ azoto e dello zolfo.
Lo scopo del laboratorio è, da una parte, quello di mostrare agli studenti la sintesi di alcuni prodotti di interesse
commerciale ottenuti mediante processi di attuale impiego industriale e, dall’altra, quello affrontare alcune
problematiche connesse alle sintesi quali la purificazione dei reagenti, il controllo dello stato di avanzamento di una
reazione, la caratterizzazione e la separazione dei prodotti, lo studio della velocità di reazione.
Prerequisiti: Buona conoscenza di Termodinamica e di Cinetica delle reazioni chimiche e di Chimica e Tecnologia
della Catalisi
Contenuto del corso (Prof. L. Cavallo):
Il petrolio come fonte di materie prime per l’industria organica. Raffinazione del petrolio. Processi di desolforazione.
Cracking termico e catalitico del petrolio. Reforming catalitico. Idrocracking. Acetilene da idrocarburi. Olefine e
diolefine da “steam cracking”. Aromatici dal petrolio; separazione aromatici/alifatici. Separazione della frazione
aromatica C8. Acetaldeide da etilene. Acido acetico da acetaldeide, da idrocarburi, da metanolo. Idroformilazione delle
olefine. Formaldeide. Acrilonitrile da propilene. Ossido di etilene ed ossido di propilene. Cloruro di vinile da etilene,
reazione di ossiclorurazione. Reazioni di alchilazione: etilbenzene, isopropilbenzene da benzene. Stirene. Fenolo.
Anidride ftalica, anidride maleica.
Testi di riferimento: Voci “Petrolio” e “Petrolchimica” dell’Enciclopedia della Chimica (USES Editore)
Materiale distribuito a lezione. Per il laboratorio: bbliografia indicata dal docente e dispense gratuite
Metodi didattici: lezioni frontali
Tipo di esame: Orale
Lingua di insegnamento: Italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
Programma del corso di laboratorio (Dott.ssa L. Caporaso):
-
Sintesi di polipropilene isotattico in presenza di catalizzatori Ziegler- Natta sia eterogenei ad alta resa sia
omogenei di tipo metallocenico
Un esempio di processo in emulsione: sintesi del polistirene atattico
Impiego di un modello di impianto industriale in scala ridotta per la sintesi del polibutadiene.
Uso di una colonna di rettifica per la separazione di componenti di una miscela caratterizzati da piccole
differenze di temperatura di ebollizione. Caratterizzazione gascromatografica delle frazioni distillate.
Uso di zeoliti acide per la conversione del metanolo in etere e determinazione della velocità di reazione
Metodi didattici: esercitazioni di laboratorio
Lingua di insegnamento: Italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
CHIMICA INORGANICA (dall’anno accademico 2007/2008 il corso è erogato come: Chimica Inorganica e
Laboratorio di Chimica Qualitativa Inorganica)
Prof. Alfonso Grassi
Obiettivi formativi: Lo scopo è quello di introdurre lo studente allo studio sistematico degli elementi e dei principali
composti inorganici con riferimento alle proprietà periodiche e alla Tavola Periodica degli elementi. Verranno inoltre
riportati degli esempi sui metodi di preparazione e sulle applicazioni di materiali inorganici di largo uso e saranno
inoltre presentati alcuni importanti processi industriali.
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Prerequisiti: Fondamenti di chimica generale.
Contenuto del corso:
La struttura atomica e la Tavola Periodica degli elementi. I solidi ionici. Principali reticoli dei solidi ionici. Difetti
stechiometrici e non stechiometrici nei reticoli. Proprietà dei composti ionici. Il legame covalente. Geometria
molecolare ed identificazione del gruppo di simmetria per molecole semplici. Il legame metallico: proprietà generali
dei metalli e teoria del legame metallico. Conduttori, isolanti e semiconduttori. Leghe interstiziali e composti correlati.
Leghe di sostituzione. Proprietà generali degli elementi. Correlazioni orizzontali, verticali e diagonali nella Tavola
Periodica. Potenziali elettrodici e serie elettrochimica. Corrosione. Metodi generali per l’isolamento degli elementi
puri: metodi di decomposizione termica, riduzione chimica e riduzione elettrochimica.
Idrogeno ed idruri. I metalli alcalini. Industria dei cloro-alcali: processo Leblanc, Weldon e Deacon. Processo Solvay. I
metalli alcalino terrosi. Processo Dow. La durezza delle acque.
Boro, boruri e borani. L’alluminio. Ossidi di alluminio (quarzo, cristobalite, tridimite. Ossidi misti). Alogenuri trivalenti
di boro e alluminio. Carbonio: diamante, grafite, fullereni, carbone amorfo. I carburi salini, covalenti ed interstiziali.
Monossido e biossido di carbonio. L’acido carbonico. Gli alogenuri di carbonio. L’acido cianidrico e i cianuri.
Cianogeno. Solfuro di carbonio. Silicio. Biossido di silicio e i silicati. Gli alogenuri di silicio. I siliconi. Azoto e i suoi
idruri (ammoniaca, idrazina, diimmina, acido azotidrico) ed ossidi (N2O, NO, NO2, N2O3, N2O4, N2O5). Ciclo
dell’azoto. Processo Haber. Acido nitroso ed acido nitrico. Nitruri. Fosforo. Alogenuri, ossidi e ossiacidi del fosforo. I
polifosfati. Ossigeno e gli ossidi. Ossigeno molecolare come ossidante. Ozono. Perossido di idrogeno. Zolfo e i suoi
ossidi ed alogenuri. L’acido solforico e solforoso. Gli alogeni e gli alogenuri. Gli acidi alogenidrici. Ossidi e ossiacidi.
Composti interalogenici.
Chimica dei gas nobili.
Testi di riferimento:
J. D. Lee “Chimica Inorganica “ Ed. Piccin – Padova. J.E. Huheey “Chimica Inorganica” Ed. Piccin – Padova. F.A.
Cotton, J. Wilkinson“Chimica Inorganica” Ed- Ambrosiana – Milano.
Tipo di esame: Esame Orale
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail a: [email protected]
CHIMICA INORGANICA e LABORATORIO DI CHIMICA QUALITATIVA INORGANICA
Prof. Alfonso Grassi, Dott. M. Mazzeo
Obiettivi formativi: Lo scopo è quello di introdurre lo studente allo studio sistematico degli elementi e dei principali
composti inorganici con riferimento alle proprietà periodiche e alla Tavola Periodica degli elementi. Verranno inoltre
riportati degli esempi sui metodi di preparazione e sulle applicazioni di materiali inorganici di largo uso e saranno
inoltre presentati alcuni importanti processi industriali.
Prerequisiti: Fondamenti di chimica generale.
Contenuto del corso:
La struttura atomica e la Tavola Periodica degli elementi. I solidi ionici. Principali reticoli dei solidi ionici. Difetti
stechiometrici e non stechiometrici nei reticoli. Proprietà dei composti ionici. Il legame covalente. Geometria
molecolare ed identificazione del gruppo di simmetria per molecole semplici. Il legame metallico: proprietà generali
dei metalli e teoria del legame metallico. Conduttori, isolanti e semiconduttori. Leghe interstiziali e composti correlati.
Leghe di sostituzione. Proprietà generali degli elementi. Correlazioni orizzontali, verticali e diagonali nella Tavola
Periodica. Potenziali elettrodici e serie elettrochimica. Corrosione. Metodi generali per l’isolamento degli elementi
puri: metodi di decomposizione termica, riduzione chimica e riduzione elettrochimica.
Idrogeno ed idruri. I metalli alcalini. Industria dei cloro-alcali: processo Leblanc, Weldon e Deacon. Processo Solvay. I
metalli alcalino terrosi. Processo Dow. La durezza delle acque.
Boro, boruri e borani. L’alluminio. Ossidi di alluminio (quarzo, cristobalite, tridimite. Ossidi misti). Alogenuri trivalenti
di boro e alluminio. Carbonio: diamante, grafite, fullereni, carbone amorfo. I carburi salini, covalenti ed interstiziali.
Monossido e biossido di carbonio. L’acido carbonico. Gli alogenuri di carbonio. L’acido cianidrico e i cianuri.
Cianogeno. Solfuro di carbonio. Silicio. Biossido di silicio e i silicati. Gli alogenuri di silicio. I siliconi. Azoto e i suoi
idruri (ammoniaca, idrazina, diimmina, acido azotidrico) ed ossidi (N2O, NO, NO2, N2O3, N2O4, N2O5). Ciclo
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dell’azoto. Processo Haber. Acido nitroso ed acido nitrico. Nitruri. Fosforo. Alogenuri, ossidi e ossiacidi del fosforo. I
polifosfati. Ossigeno e gli ossidi. Ossigeno molecolare come ossidante. Ozono. Perossido di idrogeno. Zolfo e i suoi
ossidi ed alogenuri. L’acido solforico e solforoso. Gli alogeni e gli alogenuri. Gli acidi alogenidrici. Ossidi e ossiacidi.
Composti interalogenici.
Chimica dei gas nobili.
Testi di riferimento:
J. D. Lee “Chimica Inorganica “ Ed. Piccin – Padova. J.E. Huheey “Chimica Inorganica” Ed. Piccin – Padova. F.A.
Cotton, J. Wilkinson“Chimica Inorganica” Ed- Ambrosiana – Milano.
Tipo di esame: Esame Orale
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail a: [email protected]
Corso di Laboratorio (Dott. Mina Mazzeo):
Obiettivi formativi: Introdurre gli studenti alla analisi chimica qualitativa. Sono presentati i principi generali della
separazione dei cationi e degli anioni e le rispettive reazioni di riconoscimento.
Prerequisiti: Conoscenze di chimica generale e stechiometria
Contenuto del corso:
Classificazione dei cationi nei gruppi analitici
Reazioni di separazione e riconoscimento dei più comuni metalli alcalini, alcalini terrosi e di transizione.
Classificazione degli anioni : reazioni di separazione e riconoscimento
Analisi per via secca
Testi di riferimento: Slowinski, Wolsey, Masterton “Laboratorio di chimica con analisi qualitativa” PICCIN
Vogel’s “Qualitative Inorganic Analysis” John Wiley & Sons
Metodi didattici: lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio.
Tipo di esame: prova di laboratorio e colloquio
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste negli orari di ricevimento del docente e per posta
elettronica all’indirizzo: [email protected]
CHIMICA INORGANICA AVANZATA e LABORATORIO
Prof. Pasquale Longo, Dott.ssa Fabia Grisi, Dott.ssa Chiara Costabile
Obiettivi formativi: Il corso prevede l’apprendimento di:
- elementi della teoria dei gruppi tali da consentire l’interpretazione di spettri elettronici di complessi
- di aspetti relativi alla sintesi ed alla caratterizzazione di materiali inorganici e bioinorganici,
- meccanismi di reazione in chimica inorganica.
Prerequisiti: Corsi di base di Chimica Inorganica e di chimica di coordinazione
Contenuto del corso (prof. P.Longo,dott.F. Grisi):
Teoria dei gruppi e simmetria molecolare Elementi e operazioni di simmetria. Gruppi puntuali di simmetria.
Rappresentazione dei gruppi. Tavola dei caratteri. Orbitali ibridi e orbitali molecolari per molecole del tipo ABn.
Schemi di ibridazione per orbitali σ e π. Orbitali ibridi come combinazioni lineari di orbitali atomici (metodo
visivo).Orbitali molecolari per molecole tetraedriche ed ottaedriche. Applicazione della teoria dei gruppi all’analisi
degli spettri elettronici dei complessi: la teoria del campo dei leganti. Strutture elettroniche di atomi e ioni liberi.
Scissione dei livelli e termini in un intorno chimico. Il metodo della simmetria discendente. Costruzione di diagrammi
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dei livelli energetici. Regole di selezione per transizioni elettroniche. I diagrammi di Tanabe-Sugano. Utilizzo dei
diagrammi di Tanabe-Sugano nell’interpretazione di spettri elettronici di complessi. Applicazione della teoria dei
gruppi all’analisi degli spettri vibrazionali dei complessi. Simmetria delle vibrazioni normali. Determinazione della
specie di simmetria dei modi normali. Regole di selezione per transizioni vibrazionali fondamentali. La regola di
esclusione. Cenni sugli effetti dello stato solido: approssimazione della simmetria locale e del campo di correlazione.
Metallo carbonili Spettri vibrazionali: analisi strutturali , costanti di forza e legami.
Composti a cluster Legami metallo-metallo e composti ad aggruppamenti di atomi metallici. Metallocarbonili a
cluster.Aggruppamenti ottaedrici di atomi di cobalto, rodio e rutenio; la regola di Wade. Carbonili a cluster ad alta
nuclearità di osmio, platino, nichel e rodio. Legami metallo-metallo in composti non carbonilici. Sistemi a cluster
ottaedrici. Legami multipli. Relazione tra composti a cluster e legami multipli. Solidi unidimensionali.
Radiochimica Costruzione e proprietà del nucleo; condizioni di stabilità; modelli nucleari. Fenomeni radioattivi:
decadimenti α , β , γ e loro dinamica. Interazione delle radiazioni con la materia. Rivelatori e strumentazione. Elementi
di radioprotezione. Tecniche radioisotopiche Principi del metodo; sensibilità e vantaggi; separazioni radiochimiche.
Tecniche radioanalitiche. Radioisotopi naturali e radioattività ambientale. Tecniche radioisotopiche nel controllo dei
processi industriali.Chimica delle radiazioni.Specie radiolitiche ioni, molecole eccitate, radicali.
Dosimetria
chimica.
Strumentazione
e
tecniche
in
chimica
delle
radiazioni.
Radiolisi di sistemi inorganici, organici e biologici.
Bioinorganica Principi generali. Presenza degli elementi inorganici negli organismi viventi e loro funzione. Leganti
biologici per gli ioni metallici. Coordinazione da parte delle proteine. Leganti tetrapirrolici ed altri macrocicli.
Importanza dei composti modello. Cobalammine: storia e caratterizzazione strutturale. Reazioni delle
alchilcobalammine riduzione e ossidazione monoelettroniche. Rottura del legame Co-C. Reazioni di alchilazione della
metilcobalammina. Sistemi modello e ruolo dell'apoenzima. Metalli al centro della fotosintesi: magnesio e manganese.
Volume ed efficienza totale della fotosintesi. Processi primari nella fotosintesi: assorbimento di luce (acquisto
d'energia). Trasporto di energia come eccitoni. Separazione di carica e trasporto di elettroni. Ossidazione dell'acqua ad
ossigeno catalizzata da manganese. La molecola d'ossigeno: assorbimento, trasporto ed immagazzinamento. Proprietà
molecolari e chimiche del diossigeno. Trasporto ed immagazzinamento mediante emoglobina e mioglobina.
Magnetismo. Assorbimento della luce. Spettroscopia vibrazionale. Spettroscopia Mössbauer. Struttura. Catalisi
mediante emoproteine: trasferimento di elettroni, attivazione dell'ossigeno e metabolismo di intermedi inorganici.
Ferro-zolfo ed altre proteine non-eme. Coordinazione del diazoto e modelli di enzimi fissatori di azoto. Biochimica
dello zinco Assorbimento trasporto ed immagazzinamento di elementi essenziali esemplificati dal ferro. Enzimi
contenenti nichel: la notevole carriera di un biometallo a lungo sottovalutato. La chimica bioinorganica dei metalli
tossici. Chemioterapia con composti di alcuni elementi non essenziali. Rame, molibdeno, magnesio, metalli alcalini nei
sistemi viventi.
Testi consigliati:
F. A. Cotton, J. Wilkinson “Chimica Inorganica”-Ed. Ambrosiana
J.E. Huehey “Inorganic Chemistry” –Harper Collins Publishers
Huehey, Keiter, Keiter “Chimica Inorganica”- Ed. Piccin
F.A. Cotton “La teoria dei gruppi in chimica”-Wiley
Atkins “Chimica Inorganica”- Ed. Zanichelli
Metodi didattici: lezioni
Tipo di esame: orale
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected], [email protected]
Programma del corso di laboratorio (Dott.ssa C. Costabile):
1) Sintesi di Ni[P(OEt)3]4 e suo utilizzo nell’isomerizzazione catalitica di olefine
2) Sintesi e caratterizzazione di bis(dimetilgliossima)etilpiridincobalto(III), un modello per la vitamina B12
3) Sintesi di catalizzatori di Fe(II) per l’oligomerizzazione e la polimerizzazione di olefine
Metodi didattici: laboratorio
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
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CHIMICA MACROMOLECOLARE (dall’anno accademico 2007/2008 il corso è erogato come: CHIMICA
MACROMOLECOLARE I e LABORATORIO)
Prof. L. Oliva, dott. P. Rizzo, dott. C. Daniel, dott. L. Caporaso
Obiettivi: Il corso intende dare i concetti fondamentali relativi alla struttura, sintesi, caratterizzazione e tecnologia dei
materiali macromolecolari . Sarà data particolare attenzione ai materiali polimerici presenti nella vita di tutti i giorni
nonché a quelli sempre più presenti nelle tecnologie avanzate
Prerequisiti: Conoscenze di base di Chimica Generale e di Chimica Organica.
Programma del corso :
Introduzione e definizioni generali
Aspetti storici relativi alla produzione industriale di polimeri artificiali e sintetici
Variabilità di proprietà di polimeri con struttura chimica ed organizzazione molecolare
Produzione industriale di polimeri
Da “I polimeri nella vita di tutti i giorni” di P.Corradini, G.Guerra in I Mercoledì delle Accademie Napoletane (a cura
di Capaccioli, Garzya, Tessitore, Giannini Editore, 2004, Napoli) pp.123-140.
Masse molecolari medie e distribuzione delle masse molecolari (pp.10-13). Transizione vetrosa.
Da “ Fondamenti di Scienza dei Polimeri (a cura di Guaita, Ciardelli, La Mantia, Pedemonte, Pacini Editore, Pisa, 1998.
Oppure pagine distribuite a lezione.
Viene di seguito descritto un possibile percorso di studio del sito MACROGALLERIA
il più possibile simile alla sequenza di argomenti presentata nel corso del prof. Gaetano Guerra
3° piano
Struttura molecolare dei materiali polimerici
Some basics
Diene Polymers (aspetti costituzionali per omopolimeri)
Non linear polymers
Copolymers
Tacticity
Molecular weight
Crosslinking
Morfologia di materiali polimerici
Three things that make polymers different
Glass transition
Is glass a polymer?
Polymer crystallinity
Mechanical properties
Principali classi di materiali polimerici
Thermoplastics
Fibers
Elastomers
Thermoplastic-elastomers
Thermosets (termoindurenti, mancanti nel sito; qualcosa è incluso nella voce Composites)
Polyelectrolytes and Ionomers
Miscible blends (manca nel sito in italiano, c’è solo nel sito in inglese)
Immiscible blends
Composites
4° piano
Sintesi dei polimeri
Putting them together: The basics
Polimerizzazioni a catena
Free radical vinyl polymerization
Emulsion polymerization
Cationic vinyl polymerization
Anionic vinyl polymerization
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Making SBS rubber
Ziegler-Natta polymerization
Metallocene catalysis polymerization
(Aspetti di chiralità e meccanismo di reazione vedere anche: “Stereospecificità e interazioni non-covalenti” di
G.Guerra in “Recenti aspetti dei processi stereoselettivi”, Accadem.Naz.Lincei 1996, pp.91-101)
Polimerizzazioni a stadi
Making polyesters
Making Nylon 6
Making Nylon 6,6
Making polyurethanes
Making policarbonate
Making silicones
Making carbon fibers
5° piano
Caratterizzazione di polimeri
Dilute solution viscosity
Size Exclusion Chromatography
MALDI Mass Spectroscopy
Differential Scanning Calorimetry (saltare “Livello di cristallinità” scritto veramente male)
2° piano
Polimeri principali di interesse industriale:
Termoplastici amorfi
Polystyrene (PS)
Poly(methylmetacrylate) (PMMA)
Poly(vinylacetate) (PVA), Poly(vinyl alcohol) (PVOH)
Polyacrylates
Polycarbonate (PC)
Poly(vinyl chloride) (PVC)
Termoplastici semicristallini e fibre da filatura da fuso
Polyethylene (HDPE, LDPE)
Polypropylene (PP)
Polyesters (Polietilentereftalato, PET)
Nylon
Polimeri semicristallini:Fibre da filatura da soluzione
Aramids
Polyacrylonitrile
Cellulose
Rayon
Gomme per usi generali
Polyisoprene
Polybutadiene
Polyisobutylene
Gomme per usi speciali
Silicones
SBS rubber
Termoindurenti
Poliesteri insaturi (vedi in Compositi)
Epoxy resins (vedi anche “Making Epoxy resins” al 4°piano)
Polycarbonates (IIa parte)
1° piano
curiosare a piacere
Testi di riferimento: "Fondamenti di Scienza dei Polimeri" edito da Pacini, Pisa.
Metodi didattici: lezioni frontali, laboratorio.
Tipo di esame: esame orale
Lingua di insegnamento: italiano
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Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail:
CHIMICA MACROMOLECOLARE I e LABORATORIO
Prof. Leone Oliva, Dott.ssa Paola Rizzo, Dr. C. Daniel
Obiettivi formativi: In questo corso sono descritte la chimica organica e la chimica fisica coinvolte nella sintesi di
polimeri. Le reazioni di polimerizzazione sono caratterizzate nei loro aspetti cinetici e termodinamici, nei loro scopi e
nella loro utilità per la sintesi di diverse strutture polimeriche. Analogamente sono trattati i processi impiegati per
produrre polimeri. Viene data enfasi nel riconoscere i parametri di reazione responsabili nel controllo delle velocità di
polimerizzazione, delle masse molecolari e di aspetti strutturali come le ramificazioni e le reticolazioni. E' stata mia
intenzione sensibilizzare gli studenti sulla versatilità tipica dei processi di polimerizzazione e che è a disposizione del
chimico dei polimeri.
Prerequisiti : Il corso viene inteso come diretto a studenti di chimica privi di nozioni sui polimeri. Esso costituisce
un'introduzione alla sintesi dei polimeri. Ciascun argomento è presentato con assunzioni minime sulla formazione
pregressa degli studenti, con l'eccezione della nozioni di base di Chimica organica e Chimica fisica.
Contenuto del corso:
Principi e tecniche di polimerizzazione (Prof. L. Oliva)
Classificazione dei polimeri. Massa molecolare e sua distribuzione.
Polimerizzazione a stadi. Approccio alla trattazione cinetica della polimerizzazione a stadi. Poliesterificazione come
modello cinetico della polimerizzazione a stadi. Considerazioni sull’equilibrio nella polimerizzazione a stadi.
Distribuzione delle masse molecolari nella polimerizzazione lineare: approccio statistico Schultz-Flory.
Polimerizzazione interfacciale. Processi industriali per la produzione del PET, del Nylon e del poliuretano. Sintesi di
termoindurenti e di polimeri per usi speciali.
Polimerizzazione a catena. Considerazioni generali sulla polimerizzazione a catena. I diversi tipi di iniziatore. Cinetica
della polimerizzazione radicalica. Iniziazione radicalica, redox, fotochimica e termica. Polimerizzazione al plasma.
Efficienza dell’iniziatore. Trasferimento di catena. Aspetti energetici della polimerizzazione a catena. Processi
industriali per LDPE, polistirene, polimetilmetacrilato, PVC. Polimerizzazione in emulsione.
Polimerizzazione con iniziazione cationica. Polimerizzazione per poliinserzione.
Testo di riferimento: G. Odian Principles of polymerization, Wiley Interscience
Metodi didattici: Lezioni frontali. Analisi di casi di studio.
Tipo di esame: Agli studenti che seguono il corso verranno proposte tre prove scritte in itinere, sotto forma di quiz. In
caso di esito positivo tali prove esonerano dalla prova scritta finale.
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
Tecniche di caratterizzazione dei materiali polimerici (Dott.ssa P. Rizzo)
Obiettivi formativi: Fornire le conoscenze teoriche e sperimentali relative alle principali tecniche di caratterizzazione
strutturale e fisica di materiali polimerici. Si darà soprattutto enfasi a quelle tecniche a più ampia diffusione.
Prerequisiti : Sarà considerato che gli studenti abbiano seguito e convalidato un primo corso di introduzione ai
polimeri (ad es. “Chimica delle Macromolecole” o corso equivalente).
Contenuto del corso:
Tecniche per la definizione dei tipi di orientazione molecolare e della loro quantificazione in materiali polimerici:
dicroismo infrarosso
birifrangenza
tririfrangenza
diffrazione dei raggi X
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Caratterizzazione conformazionale di materiali macromolecolari mediante Risonanza Magnetica Nucleare
Spettroscopia Infrarossa e diffrazione dei raggi X.
e
Caratterizzazione della struttura molecolare di polimeri mediante diffrazione dei raggi X.
Testi di riferimento: “Introduction to polymers”, R.J. Young and P.A. Lovell, Chapman & Hall; London
“Fondamenti di Scienza dei polimeri” a cura di M. Guaita, F. Ciardelli, F. La Mantia, E. Pedemonte, Pacini Editori.
“Polymer Characterization, Physical Techniques” D. Campbell and J.R. White, Chapman & Hall; London
“Polymer Characterisation” a cura di B.J. Hunt e M.I. James, Blackie Academic & Professional
Metodi didattici: lezioni teoriche
Tipo di esame: L’esame consiste in un colloquio orale. Gli studenti in corso avranno la possibilità di fare tre prove
scritte in itinere, che, in caso di esito positivo, possono valere da esonero per la prova scritta finale.
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
Programma del corso di laboratorio (Dr. C. Daniel):
Obiettivi formativi: Il corso ha l’obiettivo di introdurre lo studente con indirizzo in Chimica delle Materie Plastiche
alle pratiche di laboratorio nel campo dei materiali polimerici. Il corso si articola in una serie di esercitazioni di
laboratorio dedicate alla sintesi e alla produzione di materie plastiche (che riproducono su scala di laboratorio i più
comuni processi di polimerizzazione industriali) e una serie di esercitazioni dedicate alla caratterizzazione chimicofisica e strutturale dei materiali polimerici (che utilizzano le tecniche di caratterizzazione più diffuse nei laboratori
industriali).
Prerequisiti : Chimica Organica I e Chimica Organica II.
Contenuto del corso:
1) Ottenimento di polimeri lineari
- polimerizzazioni a stadi
- polimerizzazioni radicaliche
- polimerizzazioni Ziegler- Natta
- reazioni in autoclave
2) Ottenimento di polimeri reticolati
3) Caratterizzazione microstrutturale dei polimeri ottenuti
- risonanza magnetica nucleare (NMR)
- spettroscopia infrarossa (FTIR)
4) Determinazione del peso molecolare
- viscosimetria
- cromatografia a permeazione di gel (GPC)
5) Caratterizzazione termica
- calorimetria a scansione differenziale (DSC)
- termogravimetria (TGA)
6) Caratterizzazione strutturale
- diffrazione dei raggi X su polveri o granuli
- diffrazione dei raggi X su manufatti orientati
7) Caratterizzazione meccanica di maunufatti
- prove stress-strain
Metodi didattici: Esercitazioni pratiche in laboratorio
Tipo di esame: Il voto finale sarà calcolato nel modo seguente: relazioni sui singoli esperimenti (75%), prova pratica
finale (25%)
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
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CHIMICA MACROMOLECOLARE II
Prof. Luigi Cavallo, Vincenzo Venditto, Giuseppe Milano
Prof. Luigi Cavallo
Obiettivi formativi: Il corso intende dare concetti avanzati relativi alla struttura, sintesi, caratterizzazione e tecnologia
dei materiali macromolecolari . Sarà data particolare attenzione ai materiali polimerici presenti nella vita di tutti i giorni
nonché a quelli sempre più presenti nelle tecnologie avanzate
Prerequisiti: Gli studenti devono avere seguito il corso di Chimica delle Macromolecole
Contenuto del corso:
Polimerizzazione a stadi. Meccanismi di reazione. Conduzione delle polimerizzazioni. (Polimerizzazione in
massa allo stato fuso. Polimerizzazione del polietilentereftalato. Polimerizzazione in soluzione. Polimerizzazione in
sistemi polifasici. Polimerizzazione interfacciale del policarbonato). Conversione e grado medio numerico di
polimerizzazione. Cinetica delle polimerizzazioni a stadi: il principio di uguale reattività. Cinetiche del secondo
ordine.Cenni sulle cinetiche in presenza di reazioni inverse. Distribuzione dei pesi molecolari: polimerizzazione dei
sistemi di tipo A-B.
Polimerizzazioni a catena
Polimerizzazioni radicalica. Generalità. Inizio. Propagazione. Termine. Trasferimento di catena. Inibizione e
ritardo. Polimerizzazioni: in massa, in soluzione, in sospensione, in emulsione, polistirene antiurto. Cinetica di
polimerizzazione-schema ideale. Lunghezza della catena cinetica e grado di polimerizzazione. Effetto del trasferimento
di catena sul grado di polimerizzazione. Distribuzione dei pesi molecolari (dettagli solo per il caso di terminazione per
disproporzionamento e trasferimento solo col regolatore). Influenza della temperatura. Influenza della pressione.
Polimerizzazione cationica. Le specie attive. Gli iniziatori. I monomeri. Cinetiche e meccanismi.
Polimerizzazione dell’isobutene.
Polimerizzazione anionica. Le specie attive. Gli iniziatori. I monomeri. Cinetiche e meccanismi. Sistemi
viventi.
Polimerizzazione con catalizzatori a base di metalli di transizione. Caratteristiche generali. Catalizzatori
eterogenei e supportati. Catalizzatori omogenei. Stereospecificità e regiochimica.
Meccanismi di reazione. Polietilene ad alta densità. Polietilene a bassa densità lineare. Polipropilene isotattico
(***).
Copolimerizzazione. L’equazione di copolimerizzazione (modello terminale).Applicabilità e casi limite.
Determinazione dei rapporti di reattività. Statistica di distribuzione dei comonomeri e prodotto dei rapporti di reattività.
Copolimeri a blocchi, copolimeri innestati.
Testi di riferimento: AIM - Macromolecole (Pacini Editore)
Metodi didattici: lezioni orali
Tipo di esame: orale
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
Prof. V. Venditto
Obiettivi formativi: Il corso ha l'obiettivo di fornire un'adeguata padronanza dei metodi di lavorazione e delle possibili
applicazioni dei più comuni materiali polimerici, inoltre fornisce una serie di conoscenze scientifiche indispensabili per
comprendere le relazioni esistenti fra le proprietà fisiche di un materiale polimerico e le sue caratteristiche chimicostrutturali.
In pratica il corso fornisce la preparazione teorica necessaria per intraprendere in modo proficuo attività relative alla
produzione, controllo, assistenza tecnica e commerciale nel settore dell'industria delle materie plastiche, delle resine
termoindurenti e della gomma.
Il corso è strutturato in due parti, in una prima parte vengono forniti una serie di strumenti volti alla conoscenza delle
caratteristiche generali dei materiali polimerici che ne influenzano i comportamenti fisici e quindi ne condizionano le
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possibilità applicative, in una seconda parte vengono descritte le caratteristiche specifiche (proprietà chimico-fisiche,
metodi di preparazione, applicazioni) ed i processi di lavorazione di una serie di polimeri di interesse industriale.
Prerequisiti: Sono necessarie la conoscenze fornite nell’ambito dei corsi di matematica, fisica e chimica dei primi due
anni del corso di laurea in chimica. In particolare sono indispensabili nozioni generali di:
chimica generale ed inorganica, chimica organica, chimica fisica, nonchè di matematica e fisica. Inoltre sono
indispensabili le conoscenze di base della chimica macromolecolare.
E’ altresì utile una conoscenza di base della lingua inglese.
Contenuto del corso:
1) Relazioni proprietà-struttura nei materiali polimerici
a- Influenza della massa molecolare
- proprietà che dipendono direttamente dalla massa molecolare (temperatura di transizione vetrosa, temperatura
di fusione, viscosità, forze intermolecolari)
b- Influenza dello stato fisico
- lo stato disordinato (amorfo): modelli descrittivi, accenni sulla teoria del volume libero
- lo stato ordinato (cristallino): cristallinità nei polimeri (semicristallinità), condizioni per la cristallizzazione
(ordine costituzionale, configurazionale, conformazionale)
- lo stato intermedio (mesomorfo): cristalli liquidi (liotropici, termotropici), morfologie delle mesofasi liquido
cristalline (nematica, smettica, colesterica), transizioni liquido cristalline
- polimeri reticolati: definizione e caratteristiche di una gomma, effetti della reticolazione sulle caratteristiche
fisiche, elasticità gommosa
2) Comportamento viscoelastico
- Caratteristiche dei corpi elastici e dei fluidi viscosi
- Comportamento reale dei materiali polimerici (prove di creep e stress-relaxation), modelli di Voigt e di
Maxwell per la riproduzione del comportamento meccanico dei polimeri, principio di sovrapposizione di
Boltzmann, equivalenza tempo temperatura.
- Deformazioni meccaniche periodiche (contributo elastico e dissipativo alla deformazione, perdita meccanica,
modello di Voigt modificato per la riproduzione di deformazioni periodiche), analisi dinamico-meccanica
(rilassamenti molecolari nel polietilene, effetto delle ramificazioni e della tassia sui rilassamenti)
- Reologia di liquidi complessi (viscosità in fluidi Newtoniani e non-Newtoniani, viscosità elongazionale,
fenomeni secondari, influenza della temperatura e delle caratteristiche molecolari sulla viscosità, metodi di
misura della viscosità)
3) Processi di lavorazione dei materiali polimerici
a- Materiali termoplastici
- Estrusione (descrizione e funzionamento di un estrusore, geometrie delle viti e flussi nel cilindro, portata di
estrusione, estrusori bivite, geometrie delle filiere), applicazioni nell’estrusione di profilati (sezione cava e
piena), nell’estrusione di film e lamine, per rivestimenti, nella produzione di film (fenomeni di orientamento
indotti nella soffiatura)
- Blow moulding (descrizione del processo di formatura, caratteristiche dei materiali per blow moulding,
applicazioni)
- Injection blow moulding (descrizione del processo di formatura, applicazione alla produzione di bottiglie di
PET, permeabilità ai gas nelle bottiglie di PET e agenti barriera)
- Termoformatura (descrizione del processo, caratteristiche degli stampi, applicazioni)
- Injection moulding (descrizione del processo di formatura a iniezione, caratteristiche degli stampi,
applicazioni)
b- Materiali termoindurenti
- Injection moulding (adattamento del processo di estrusione ai termoindurenti, tecnica RIM, applicazioni)
- Compression moulding (descrizione del processo, caratteristiche degli stampi, applicazioni)
- Formazione di laminati (descrizione delle tecniche per la preparazione di laminati e truciolati)
c- Materiali elastomerici
- Funzione degli additivi, descrizione del processo di lavorazione, tecniche di formatura e calandratura
d- Processi di trasformazione delle fibre
- Caratteristiche dei polimeri per fibre, metodi di filatura (dal fuso, da soluzione a secco/umido, caratteristiche
dei filati), stiro dei filati, texturizzazione, tintura
4) Polimeri di interesse industriale (caratteristiche, metodi di preparazione, applicazioni)
a- Termoplastici
Polietilene (LDPE, HDPE, HMWPE), Polipropilene, Polivinilcloruro, Polistirene atattico, Resine ABS,
Polimetilmetacrilati, Policarbonato
b- Termoindurenti
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Resine fenolo-formaldeide (novolacche, resoli), Resine amminiche, Resine poliestere insature, Resine
epossidiche, Resine poliuretaniche, Resine alchidiche, Resine alliliche, Resine furaniche
c- Elastomeri(saturi/insaturi)
Gomma stirene-butadiene (SBR), Termoelastomeri stirene-butadiene (SBS), Polibutadiene, Poliisoprene (NR, IR),
Polimeri dell’isobutilene (gomma butile, gomma clorobutile), Polimeri etilene-propilene (EPM, EPDM), Elastomeri
speciali (neoprene, gomma nitrile, gomme siliconiche, gomme poliuretaniche, elastomeri florurati)
d- Polimeri per fibre sintetiche
Poliammidi (Nylon 6, Nylon 6,6), Poliesteri (polietilentereftalato), Poliacrilonitrile
e- Lattici e Vernici (definizioni, metodi di produzione, proprietà)
Riferimenti bibliografici
- Macromolecole Scienza e Teconologia (vol. 1e 2), Pacini Ed. (1983)
-MAC- Fondamenti di Scineza dei Polimeri, Pacini Ed. (1998)
-FON- F.W.Billmeyer, Textbook of Polymer Science (3° ed), Wiley & Sons Ed. (1984)
-BIL- Macromolecules, (F.A.Bovey, F-H.Winslow Ed.), Academic Press (1979)
-BOV- L.H.Sperling, Introduction to Physical Polymer Science, Wiley&Sons Ed.(1992) -SPE- H.Saechtling, Manuale delle Materie Plastiche, Tecniche Nuove Ed.(1992)
-MAN- D.H.Morton, Jones, Polymer Processing, Chapman and All Ed.(1989)
-MORRiferimenti per i singoli argomenti
Cap.1
a) cap.1 in FON; BIL; BOV; SPE; MOR b) cap.5-7,9 in SPE; cap.5,6 in BOV; cap.7-9 in FON; cap V-1, 2 e
V-9 in MAC (vol.2); cap.10-12 in BIL, cap.1 in MOR
Cap.2
cap.10,11 in FON; cap.11 BIL; cap. V-3,4 e 9-12 in MAC (vol.2); cap.6 in BOV; cap. 8-11 in SPE;
Cap.3
cap.4-12 in MOR, cap.12 in FON; cap.17-19 in BIL; cap.III.2 in MAC
Cap.4
cap.3 in MAN; cap.13-16 in BIL; cap.III.1 in MAC
Metodi didattici: lezioni
Tipo di esame: prova orale. Se lo studente, durante il corso, supera le prove intercorso, non dovrà superare la prova
scritta.
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
Dott. G. Milano
Obiettivi formativi: Introduzione ai fondamenti e ad aspetti avanzati della chimica fisica dei polimeri.
Prerequisiti: Corso di chimica delle macromolecole, termodinamica e termodinamica statistica (chimica fisica I e II).
Contenuto del corso:
Richiami di termodinamica e termodinamica statistica. Stato cristallino, stato amorfo vetroso, stato fuso.
Catene ideali e catene Reali. Conformazioni di macromolecole in soluzione e nel Fuso. Termodinamica della gomma.
Teoria di Flory-Huggins. Soluzioni e miscele di polimeri. Separazioni di fase.
Dinamica di polimeri in assenza di entaglements. Modelli di Rouse e Zimm.
Dinamica di polimeri in presenza di entaglements. Reptation model.
Testi di riferimento: AA. VV., "Macromolecole Scienza e Tecnologia", AIM 1986
L.H. Sperling, "Introduction to Physical Polymer Science", Wiley 1986
M.Doi, "Introduction to Polymer Physics" Oxford Science Publications 1996
T. Kawakatsu "Statistical Physics of Polymers An Introduction" Springer-Verlag 2004
Metodi didattici: lezioni frontali
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Tipo di esame: esame orale
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
CHIMICA METALLORGANICA
Docente da designare
Obiettivi formativi: Introdurre lo studente allo studio della chimica di coordinazione e alla reattività di composti
organometallici.
Prerequisiti: Chimica Inorganica- Chimica di Coordinazione.
Contenuto del corso.
Classificazione dei composti organometallici. Il legame M-C: energia di legame, polarità e reattività. Metodi
generali di preparazione dei composti organometallici. Sintesi di composti organometallici in atmosfera inerte:
metodi e procedure di laboratorio. Composti organometallici dei metalli alcalini e alcalino-terrosi. I composti
boro-organici ed alluminorganici. Cenni sui composti organometallici del gruppo 12 (Zn, Cd, Hg). Reattività dei
composti organometallici dei gruppi principali: idrolisi, carbometallazione, metallazione, addizione a legami
multipli eteropolari.
Composti organometallici dei metalli di transizione: metodi di sintesi, struttura dei principali composti e loro
reattività. I composti σ-alchilici; metallocarbeni; i metallocarbonili; complessi metallo-olefina; complessi
monociclopetadienilici e metallocenici. Attivazione di piccole molecole (es. O2, CO2, H2) per coordinazione a
centri metallici. Aspetti strutturali peculiari quali interazione agnostica e ηn-benziliza in complessi altamente
elettrofilici.
Testi di riferimento:
F.A. Cotton, J. Wilkinson“Chimica Inorganica” Ed- Ambrosiana – Milano.
C. Elschenbroich, A. Salzer Organometallics – Ed. VCH.
B.Rybtchinski, D. Milstein „ Metal Insertion into C-C Bonds in solution“ Angew. Chem. Int. Ed, 1999, 38, 870.
B.A. Arndsten, R.G. Bergman, T.A. Mobley, T.H. Peterson “Selective Intermolecular Carbon-Hydrogen Bond
Activation by Synthetic Metal Complexes in Homogeneous Solution” Acc. Chem. Res. 1995, 28, 154.
B.M.Trost, D.L.Van Vranken “Asymmetric Transition Metal Catalyzed Allylic Alkylations “ Chem. Rev. 1996, 96, 395.
Metodi didattici: lezione, appunti.
Tipo di esame: orale
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail:
CHIMICA ORGANICA AVANZATA e LABORATORIO
Prof. Arrigo Scettri, Dott.ssa Laura Palombi
Obiettivi formativi: Approfondimento della conoscenza delle più importanti reazioni per la formazione regio- e
stereocontrollata di legami C-C e C=C, nonché di aspetti fondamentali della reattività di composti organometallici da
impiegare nella sintesi di molecole complesse e/o nella funzionalizzazione di substrati organici. Capacità di
utilizzazione di tecniche analitiche e spettroscopiche per la risoluzione di problematiche di tipo preparativo,
meccanicistico e stereochimico.
Prerequisiti: Superamento degli esami dei corsi di “Chimica Organica I” e “Chimica Organica II”
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Contenuto del corso (Prof. A. Scettri):
Formazione dei legami carbonio-carbonio.
Alchilazione di carboanioni: enolati, enammine, ditiani, acetiluri. Aspetti regio e stereoselettivi.
Condenzazione di composti carbonilici: condensazione aldolica, condensazione benzoinica, condensazione di Claisen,
condensazione di Knoevenagel, condensazione di Perkin, reazione di Wittig.
Addizione agli alcheni: reazione di Michael, reazioni di cicloaddizione, addizione di carbenoidi.
Reazioni dei composti organometallici: organolitio, organomagnesio, organozinco, organocadmio, organomercurio,
organocerio.
Reazioni dei composti di boro, silicio e stagno: preparazione e reattività.
Reazioni di Riduzione
Addizione di idrogeno. Reagenti donatori di idruri (III Gruppo e IV Gruppo). Donatori di atomi di idrogeno.
Riduzione per dissoluzione di metalli. Deossigenazione riduttiva dei gruppi carbonilici.
Reazioni di Ossidazione
Ossidazione di alcoli ad aldeidi, chetoni, o acidi carbossilici. Addizione di ossigeno a legami doppi carbonio-carbonio.
Rottura di doppi legami carbonio-carbonio. Ossidazioni di aldeidi e chetoni. Ossidazioni alliliche.Ossidazioni a
carboni non funzionalizzati.
Addizioni elettrofile a legami multipli carbonio-carbonio
Addizione di acidi alogenidrici. Idratazione e altre addizioni acido catalizzate. Ossimercurazione. Addizione di alogeni
ad alcheni. Sostituzioni elettrofile alfa ai gruppi carbonilici. Addizioni ad alleni e alchini. Addizione ai doppi legami
via organoborani. Idroborazione enantioselettiva. Idroborazione di alchini.
Testi di riferimento: F. A. Carey and R. J. Sundberg, Advanced Organic Chemistry, Plenum
Press; New York and London (III ed.)
J. March, Advanced Organic Chemistry, J. Wiley & Sons; New York (IV ed.)
B.S. Furniss, A.J. Hannaford, P.W.G. Smith, A.R. Tatchell, VOGEL’s “ textbook of practical organic chemistry”
Longman Scientific & Technical, Harlow (UK)
Metodi didattici: Lezioni frontali
Tipo di esame: orale
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
Programma del corso di laboratorio (Dott.ssa L. Palombi):
•
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•
•
•
Formazione del legame C-C mediante C-alchilazione di enolati
Formazione del legame C-C mediante addizione coniugata di enolati
Interconversione di gruppi funzionali mediante Reazione di Wittig
Reazione di acetoacetilazione mediante l’uso di equivalenti sintetici
Addizione nucleofila al carbonile
Caratterizzazione dei composti mediante risonanza magnetica nucleare
Metodi didattici: Esercitazioni in laboratorio
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
CHIMICA ORGANICA I (Corso Integrato)
Prof. Aldo Spinella, Prof.ssa Alessandra Lattanzi, Dott. Giorgio Della Sala
Chimica Organica I (Prof. A. Spinella):
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Obiettivi formativi: Il corso si prefigge l’obiettivo di insegnare la chimica organica di base allo scopo di permettere
allo studente di classificare e rappresentare i composti organici razionalizzandone e prevedendone la reattività sulla
base dei gruppi funzionali presenti.
Prerequisiti: Chimica Generale e Stechiometria.
Contenuto del corso:
Struttura e legame. Teoria del legame chimico. La teoria degli orbitali molecolari. L'ibridizzazione. L’ibridizzazione
sp3 e la struttura dell’etano. L’ibridizzazione sp2 e la struttura dell’etilene. L’ibridizzazione sp e la struttura
dell’acetilene. Il legame e le proprietà delle molecole. I legami polari. Il momento dipolare.
Gli acidi e le basi . La definizione di Bronsted-Lowry e la definizione di Lewis.
La natura dei composti organici. Rassegna dei gruppi funzionali contenenti legami semplici, doppi o tripli sia
carbonio-carbonio che carbonio-eteroatomo. L’analisi elementare dei composti organici: il metodo di Liebig.
Le reazioni organiche. Una classificazione delle reazioni organiche. Il meccanismo di reazione. Le reazioni radicaliche
ed il loro svolgimento. Le reazioni ioniche ed il loro svolgimento. Polarità e polarizzabilità. Elettrofili e nucleofili.
Velocità ed equilibrio. Enargia libera, entalpia, entropia. I diagrammi energia-coordinata di reazione. Gli stati di
transizione. Gli intermedi.
Alcani e cicloalcani. Nomenclatura e proprietà. Composti isomerici. I gruppi alchilici. Analisi conformazionale degli
alcani e dei cicloalcani. Fonti naturali: il gas naturale ed il petrolio.
Gli alcheni. Struttura e reattività. Il calcolo del grado di insaturazione di un composto organico. L'isomeria cis-trans. La
notazione E-Z. La stabilità degli alcheni. La preparazione degli alcheni. Le reazioni di addizione elettrofila agli alcheni.
La regola di Markovnicov. Struttura e stabilità dei carbocationi. Il postulato di Hammond. La trasposizione dei
carbocationi. L'addizione degli alogeni agli alcheni. L'idratazione degli alcheni: l'ossimercuriazione e l'idroborazione.
L'addizione radicalica di HBr agli alcheni. L'idrogenazione degli alcheni. L'ossidrilazione. La scissione ossidativa degli
alcheni e degli 1,2-dioli. L'addizione dei carbeni agli alcheni.
Gli alchini. Nomenclatura, struttura e reattività. La preparazione degli alchini. Le reazioni degli alchini: l’addizione di
HX e X2 e la riduzione. L'idratazione degli alchini e la tautomeria cheto-enolica. L’idroborazione degli alchini: uso del
disiamilborano. L'acidità degli alchini. La formazione e l’alchilazione degli ioni acetiluro. La scissione ossidativa degli
alchini.
La stereochimica. Gli enantiomeri. L'attività ottica. La rotazione specifica. Chiralità ed elementi di simmetria.
Designazione della configurazione: sistema R, S. I diastereoisomeri. I composti meso. Le miscele racemiche. Metodi
per la risoluzione di una miscela racemica. Le proprietà fisiche degli stereoisomeri. Le proiezioni di Fisher. La
stereochimica delle reazioni: l'addizione di HBr agli alcheni, l'addizione di Br2 agli alcheni, l'addizione di HBr a un
alchene chirale. Stereochimica e chiralità nei cicloesani sostituiti. La chiralità degli atomi diversi dal carbonio. La
chiralità in natura. Centri prochirali. Gruppi enantiotopici e diastereotopici. Centri prochirali trigonali.
Gli alogenuri alchilici. Nomenclatura, struttura. La preparazione degli alogenuri alchilici: l'alogenazione radicalica
degli alcani, la bromurazione allilica degli alcheni. La stabilità dei radicali allilici. La risonanza. La preparazione degli
alogenuri alchilici a partire dagli alcoli. I composti organometallici. I reattivi di Grignard. I composti di
litiodialchilrame. Le reazioni degli alogenuri alchilici: le sostituzioni nucleofile (SN1, SN2) e le eliminazioni (E1, E2).
L'effetto isotopico. Le reazioni di sostituzione nella sintesi.
I dieni coniugati. La stabilità dei dieni coniugati. L'addizione elettrofila ai dieni coniugati. I carbocationi allilici.
Controllo cinetico e controllo termodinamico delle reazioni. La reazione di cicloaddizione di Diels-Alder.
Il benzene e l'aromaticità. Il benzene: struttura e stabilità. Nomenclatura dei derivati del benzene. Gli orbitali
molecolari del benzene. L’aromaticità e la regola di Huckel. Gli ioni aromatici. Composti etrociclici aromatici.
Composti policiclici aromatici. Atropoisomerismo. La reattività del benzene: la sostituzione elettrofila aromatica
(alogenazione, nitrazione, solfonazione, alchilazione, acilazione). Gli effetti dei sostituenti sulla sostituzione aromatica.
La sostituzione nucleofila aromatica. L'ossidazione dei composti aromatici. La riduzione dei composti aromatici. La
sintesi dei benzeni sostituiti.
Alcoli e tioli. Nomenclatura, struttura e proprietà. Acidità e basicità degli alcoli. Metodi di preparazione degli alcoli
dagli alcheni. Preparazione degli alcoli per riduzione dei composti carbonilici e per addizione dei reattivi di Grignard ai
gruppi carbonilici. Le reazioni degli alcoli: disidratazione ad alcheni, trasformazione in alogenuri alchilici. Preparazione
dei tosilati. L'ossidazione degli alcoli. La protezione degli alcoli. I tioli: nomenclatura, struttura e proprietà.
Eteri, epossidi e solfuri. Gli eteri: nomenclatura, struttura e proprietà. La sintesi degli eteri secondo Williamson.
Preparazione degli eteri mediante alcossimercuriazione-demercuriazione degli alcheni. La scissione degli eteri in mezzo
acido. Gli epossidi: struttura, preparazione e reattività. Regiochimica dell’apertura dell’anello epossidici in condizioni
acide o basiche. Gli eteri corona. I solfuri: nomenclatura, struttura e proprietà.
ESERCITAZIONI: Risoluzione guidata di problemi relativi agli argomenti del corso.
Testi di riferimento: J. McMurry, Chimica Organica, Zanichelli, Padova, 2005
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Metodi didattici: lezioni frontali
Tipo di esame: esame orale se la prova scritta è superata
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
Metodi di valutazione: prova scritta propedeutica alla prova orale
Tecniche di isolamento e caratterizzazione di composti (Prof.ssa A. Lattanzi)
Obiettivi formativi: La finalità del corso è quella di fornire allo studente del primo anno la conoscenza delle principali
tecniche di purificazione ed isolamento di composti organici e delle tecniche spettroscopiche per la loro
caratterizzazione strutturale. Inoltre, attraverso la partecipazione ad esercitazioni guidate di laboratorio, lo studente
ha la possibilità di cimentarsi nella pratica delle più comuni tecniche di purificazione, isolamento e determinazione
strutturale di semplici composti.
Prerequisiti: E’ richiesta la conoscenza della Chimica Generale ed Inorganica I. Viene inoltre fortemente consigliata
la contemporanea frequenza del corso di Chimica Organica.
Contenuto del corso:
Il corso è diviso in due parti. Nella prima parte verranno analizzate le tecniche di base per la separazione dei composti e
la loro purificazione. Successivamente verranno fornite le nozioni di base delle principali tecniche spettroscopiche per
la identificazione e caratterizzazione dei composti: spettrometria di massa (MS), spettroscopia (IR), spettroscopia (UV)
spettroscopia (NMR). La parte finale del corso prevede delle esercitazioni e problemi che riguardano la identificazione
di sostanze incognite per mezzo degli spettri.
Le prime lezioni verranno impiegate per illustrare la vetreria di uso in laboratorio, gli strumenti per riscaldare e
raffredare le miscele di reazione. Pompe e sistemi per creare il vuoto.
Separazione e purificazione dei composti
Principi delle tecniche di base. Richiami relativi alla cristallizzazione, punto di fusione, sublimazione, estrazione,
distillazione.
Cromatografia. Introduzione, principi fondamentali, cromatogramma, ritenzione, teoria dei piatti teorici, efficienza
della colonna, equazione di van Deemeter, velocità di flusso, selettività, risoluzione.
Cromatografia in fase liquida (LC). Cromatografia di adsorbimento, parametri che regolano la separazione, fasi
stazionarie, natura delle interazioni, quantità di adsorbente, eluente, serie eluotropica, eluizione isocratica ed a
gradiente, flusso. Cromatografia su colonna: impaccamento, cromatografia “flash”. Cromatografia su strato sottile
(TLC), fattore di ritenzione (Rf), rivelazione su TLC, applicazioni della TLC. Cromatografia su carta. HPLC: apparato,
fasi stazionarie chirali.
Cromatografia di esclusione. Fasi stazionarie (Sephadex G, LH-20, gel poliacrilammidico di agarosio e polistirene),
considerazioni teoriche, applicazioni, purificazione di molecole ad alto P.M:, desalificazione, determinazione del P.M.
Cromatografia a scambio ionico. Fasi stazionarie, applicazioni.
Cromatografia di ripartizione liquido-liquido. Considerazioni teoriche, sistemi in controcorrente (CCC e DCC),
sistemi con supporto inerte, fasi stazionarie, chimicamente legate (BPC).
Gas-Cromatografia (GC). Apparato, gas di trasporto, fase stazionaria, rivelatore (ionizzazione di fiamma, cattura di
elettroni, conduttività termica), GC-MS, analisi qualitativa e quantitativa.
Cromatografia di affinità. Natura delle interazioni specifiche, fasi stazionarie, elemento spaziatore, applicazioni.
Identificazione spettroscopica dei composti
Natura dell’energia raggiante, interazione con la materia. Differenti tipi di spettroscopia.
Spettrometria di Massa. Aspetti fondamentali della strumentazione. Caratteristiche degli spettrometri commerciali.
Spettrometri a deflessione magnetica. Raccolta e registrazione degli ioni. Ionizzazione del campione mediante
bombardamento elettronico. Ione molecolare e ioni di frammentazione.
Spettroscopia Infrarossa. Teoria dell’assorbimento infrarosso. Strumentazione. Interpretazione degli spettri.
Assorbimenti caratteristici dei vari gruppi funzionali.
Spettroscopia UV. Teoria dell’assorbimento UV. Coefficiente di estinzione molare. Effetto della coniugazione.
Spettroscopia di Risomanza Magnetica Nucleare (NMR). Strumentazione. Rapporto giromagnetico. Numero quantico
di spin (I). Natura della risonanza NMR. Risonanza magnetica del protone. Il chemical shift. Unità di misura.
Integrazione del segnale. Accoppiamento spin-spin. Risonanza magnetica del carbonio. Chemical shifts tipici.
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Esercitazioni. Risoluzione guidata di problemi relativi alla caratterizzazione strutturale dei composti.
Metodi didattici: lezioni frontali
Metodi di valutazione: prova orale.
Lingua di insegnamento: italiano
Testi consigliati:
D. L. Pavia, G. M. Lampman, G. S. Kriz, Il laboratorio di Chimica Organica Edizioni Sorbona, Milano.
R. M. Roberts, J. C. Gilbert, S. F. Martin, Chimica Organica Sperimentale Zanichelli, Bologna.
J. McMurry, Chimica Organica, Zanichelli, Bologna.
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
Laboratorio di Chimica Organica I (Dr. G. Della Sala):
Obiettivi formativi: L’obiettivo del corso di laboratorio è fornire gli elementi per effettuare una reazione in chimica
organica; inoltre verranno affrontate problematiche relative all’isolamento e alla caratterizzazione dei prodotti
ottenuti.
Prerequisiti: Conoscenza degli elementi di Chimica generale, stechiometria e della reattività di semplici composti
organici.
Contenuto del corso: Il corso è costituito da una serie di esercitazioni di laboratorio che riguardano le reazioni di
chimica organica di base, al fine di rendere familiare lo studente con le prime problematiche di reattività dei composti
organici, il decorso e controllo di una reazione chimica.
Le esperienze del corso di laboratorio si articolano nel seguente modo:
1) Addizione elettrofila ad alcheni: bromurazione dello stirene.
2) Sostituzione nucleofila alifatica SN2: sintesi della nerolina.
3) Sostituzione elettrofila aromatica: nitrazione del bromobenzene.
Il laboratorio prevede la compilazione al termine di ciascuna esercitazione di relazioni riguardanti i risultati ottenuti
sperimentalmente.
Metodi didattici: Esercitazioni in laboratorio
Tipo di esame: Commento delle attività di laboratorio
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
CHIMICA ORGANICA II
Prof. Placido Neri
Obiettivi formativi: Il corso ha l’obiettivo di completare la formazione di base nella Chimica Organica, già intrapresa
nel corso di Chimica Organica I. Quindi, gli obiettivi formativi riguardano la comprensione e la conoscenza delle
caratteristiche strutturali, della reattività e dei metodi di preparazione dei composti organici contenenti i gruppi
funzionali più comuni. Tali obiettivi sono estesi ai composti di- o polifunzionali con particolare riferimento a quelle
classi di composti di rilevanza biologica (carboidrati, amminoacidi, etc.).
Prerequisiti: I principali prerequisiti al corso di Chimica Organica II riguardano i concetti della Chimica Generale di
base e della Chimica Organica I, la padronanza nell’uso della simbologia della chimica organica e della stereochimica
di base.
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Inoltre viene richiesta la conoscenza delle caratteristiche strutturali, della reattività e dei metodi di preparazione delle
seguenti classi di composti organici: idrocarburi saturi, insaturi, ciclici, aciclici e aromatici; alogenuri alchilici; alcoli
e tioli; eteri e epossidi.
Contenuto del corso:
Aldeidi e chetoni. Nomenclatura, proprietà e preparazione. Ossidazione di aldeidi e chetoni. L'addizione nucleofila di
acqua, HCl e HCN. Condensazione benzoinica. L'addizione nucleofila dei reattivi di Grignard, di idruro, di ammoniaca
e derivati. La reazione di Wolff-Kishner. L'addizione nuclefila di alcoli e tioli. L'inversione di polarità del carbonile nei
tioacetali. La reazione di Wittig. La reazione di Cannizzaro. L'addizione nucleofila coniugata ai gruppi carbonilici α,βinsaturi.
Acidi carbossilici. Nomenclatura e proprietà. L'effetto dei sostituenti sull'acidità. Preparazione degli acidi carbossilici.
Riduzione degli acidi carbossilici. Decarbossilazione degli acidi carbossilici.
I derivati degli acidi carbossilici: le reazioni di sostituzione nucleofila acilica. Nomenclatura dei derivati degli acidi
carbossilici. Reattività relativa dei derivati degli acidi carbossilici. Preparazione e reazioni dei cloruri degli acidi, delle
anidridi, delle ammidi, dei nitrili, dei cheteni. Preparazione e reazioni degli esteri: transesterificazione, condensazione
aciloinica.
Reazioni di sostituzione in α ai carbonili. Tautomeria cheto-enolica. Alogenazione di chetoni ed aldeidi: reazione di
Hell-Volhard-Zelinskii. Formazione e reattività degli ioni enolato. Reazione aloformica. La seleniazione degli enolati:
preparazione degli enoni. L'alchilazione degli ioni enolato. La sintesi malonica. La sintesi acetacetica. L'alchilazione
diretta di chetoni, esteri e nitrili.
Le reazioni di condensazione carbonilica. La condensazione aldolica. Reazioni aldoliche miste. Reazioni aldoliche
intramolecolari. Le reazioni affini alla condensazione aldolica: condensazioni di Knoevenagel, Perkin e Claisen. Le
condensazioni di Claisen miste. La ciclizzazione di Dieckmann. La reazione di Michael. La reazione di Stork delle
enammine. La condensazione di Mannich. L'anellazione di Robinson. Formazione di anelli carbociclici: effetti entropici
ed entalpici
I carboidrati. La classificazione dei carboidrati. La configurazione degli zuccheri. La struttura ciclica dei
monosaccaridi. La mutarotazione. Le reazioni dei monosaccaridi: formazione di eteri ed esteri; riduzione ed
ossidazione. Formazione di glucosidi: sintesi di Koenigs-Knorr; partecipazione del gruppo vicinale. Osazoni. Sintesi di
Kiliani-Fischer e degradazione di Wohl. La stereochimica del glucosio: la prova di Fischer. Disaccaridi: saccarosio,
cellobiosio, maltosio, lattosio. Polisaccaridi: amido, cellulosa, glicogeno, acido ialuronico, chitina. I carboidrati della
superficie cellulare: fenomeni di riconoscimento molecolare.
Le ammine alifatiche. Nomenclatura e proprietà. Basicità delle ammine. Risoluzione di enantiomeri tramite i sali di
ammine. Sintesi delle ammine. Trasposizioni di Hofmann e Curtius. Reazioni delle ammine. I sali di tetralchilammonio:
eliminazione di Hofmann. Catalisi a trasferimento di fase. Trasposizione di Beckmann. Alcaloidi.
Arilammine e fenoli. Basicità delle arilammine. Preparazione e reazioni delle arilammine. Preaparazione e reazioni dei
sali di diazonio. La reazione di Sandmeyer. Reazioni di copulazione. Coloranti azoici. Nitrosazione di ammine
alifatiche ed ammidi. Diazoalcani; diazometano. Reazioni degli α-diazochetoni. Fenoli: impieghi industriali. Acidità dei
fenoli. Preparazione e reazioni dei fenoli. Ossidazione dei fenoli: chinoni.
Amminoacidi, peptidi e proteine. Struttura degli amminoacidi. Il punto isoelettrico. Sintesi degli α-amminoacidi. La
risoluzione degli aminoacidi racemici. Peptidi e proteine. La determinazione della struttura. La sintesi dei peptidi in
soluzione ed in fase solida.
I lipidi. Cere, grassi e oli. I saponi. I fosfolipidi. I terpeni: la regola isoprenica. Gli steroidi. Stereochimica degli steroidi.
Ormoni steroidici.
Composti eterociclici. Eterociclici pentaatomici. Struttura, proprietà e sintesi di furano, pirrrolo e tiofene. Indolo.
Sintesi di Fischer e reazioni. La piridina: struttura, proprietà e sintesi di Hantzc. Reazioni di sostituzione elettrofila e
nucleofila aromatica della piridina. Chinolina ed isochinolina. Struttura, proprietà e sintesi. Imidazolo: struttura e
proprietà.
Acidi nucleici. Struttura e proprietà chimiche del DNA. La modificazione chimica delle basi nucleotidiche: mutagenesi
e cancerogenesi.
Le reazioni fotochimiche e pericicliche. Diagramma di Jablonski. La fotochimica dei chetoni: scissioni di Norrish di
tipo I e II. Le reazioni pericicliche. Il metodo dell'orbitale di frontiera. Le reazioni elettrocicliche. Le reazioni di
cicloaddizione [2+2] e [4+2]. Cicloaddizioni 1,3-dipolari. Le trasposizioni sigmatropiche: Trasposizioni di Claisen e di
Cope.
ESERCITAZIONI: Risoluzione guidata di problemi relativi agli argomenti del corso.
Testi di riferimento: J. McMurry, Chimica Organica, Piccin, Padova, 2005.
A. Streitwieser, C. H. Heathcock, E. M. Kosower, Chimica Organica, Edises, Napoli, 1995.
Lucidi delle lezioni.
Metodi didattici: lezioni frontali
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Tipo di esame: esame orale se la prova scritta è superata
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
CHIMICA SUPRAMOLECOLARE
Dr. Carmine Gaeta
Obiettivi formativi: Il corso ha l’obiettivo di introdurre lo studente ai concetti della Chimica Supramolecolare ed alle
sue applicazioni attuali e potenziali. Quindi, gli obiettivi formativi riguardano la comprensione, la conoscenza e
l’utilizzo delle forze intermolecolari non-covalenti per la formazione di sistemi organizzati costituiti da due o più unità
molecolari. Si intende sviluppare la capacità di riconoscere le caratteristiche strutturali e stereochimiche dei sistemi
supramolecolari, di prevederne il comportamento chimico e di progettarne eventuali sintesi.
.
Prerequisiti: I principali prerequisiti al corso di Chimica Supramolecolare riguardano i concetti di base della Chimica
Generale, Inorganica e Organica, la padronanza nell’uso della simbologia della chimica organica e della stereochimica.
Inoltre viene richiesta la conoscenza della sintesi organica di base e delle tecniche di analisi organica strumentale.
Contenuto del corso:
- Concetti, termini e obiettivi della Chimica Supramolecolare.
- Il riconoscimento molecolare. Forze intermolecolari, complementarità e informazione.
- Classi di Hosts più diffusi. Metodologie di sintesi di composti macrociclici. Effetto Templato. Elaborazione
sintetica dei macrocicli di base.
- Metodi per evidenziare il riconoscimento. Stechiometria e costanti di complessazione. Aspetti termodinamici e
cinetici.
- Il riconoscimento cationico. Applicazioni. Chemosensori.
- Il riconoscimento di molecole neutre. Effetti idrofobici.
- Il riconoscimento anionico.
- Il riconoscimento multiplo. Effetti cooperativistici ed allosterici.
- Self-assembly. Architetture supramolecolari, crystal engineering. Stereochimica supramolecolare.
- Catalisi e reattività supramolecolare. Self-replication.
- Switching e supramolecular devices.
Testi di riferimento:
• J. W. Steed and J. L. Atwood, Supramolecular Chemistry, Chichester, Wiley, 2000.
• J.-M. Lehn, Supramolecular Chemistry: Concepts and Perspectives, Weinheim: VCH, 1995.
• B. Dietrich, P. Viout and J.-M. Lehn, Macrocyclic Chemistry, Aspects of Organic and Inorganic
Supramolecular Chemistry, Weinheim: VCH, 1993.
• Comprehensive Supramolecular Chemistry, J. L. Atwood et al. Eds., Oxford: Pergamon, 1996.
• Lucidi delle lezioni.
Metodi didattici:
• Lezioni frontali
• Realizzazione di progetti
Tipo di esame: Esami orali
Lingua di insegnamento: Italiano
•
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
CINETICA CHIMICA E DINAMICA MOLECOLARE
Prof. Riccardo Zanasi, Dott.ssa C. Tedesco
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Obiettivi formativi. Fornire la conoscenza fondamentale dei principi che regolano la velocità delle reazioni chimiche e
dei fattori che la influenzano; comprendere i meccanismi di reazioni e della catalisi; dare gli strumenti pratici per
determinare gli ordini di reazione, le costanti cinetiche e le energie di attivazione. Introdurre la teoria della reazione
chimica.
Prerequisiti: : Chimica generale, Stechiometria, Istituzioni di Matematiche I e II, Fisica I, Calcolo Numerico.
Contenuto del corso:
Teoria cinetica molecolare dei gas, pressione e temperatura di un gas ideale. Capacità termiche di un gas monoatomico
ideale. Distribuzione delle velocità molecolari in un gas ideale, applicazioni della distribuzione di Maxwell. Collisioni
contro una parete e velocità di effusione. Collisioni molecolari e cammino libero medio, velocità di collisione
bimolecolare per unità di volume. Capacità termiche di gas poliatomici ideali. Processi di trasporto, teoria cinetica della
conducibilità termica. Diffusione, legge di Fick.
Velocità di conversione e di reazione. Leggi cinetiche, costanti cinetiche, ordini parziali e totali di reazione.
Pseudo ordine. Misura della velocità di reazione, metodi chimici e metodi fisici. Integrazione delle leggi cinetiche,
reazioni di primo ordine, reazioni di secondo ordine, reazioni di terzo ordine. Reazioni di primo ordine reversibili.
Reazioni di primo ordine consecutive. Reazioni competitive di primo ordine. Integrazione numerica delle leggi
cinetiche. Determinazione delle leggi cinetiche dai dati sperimentali, metodo del tempo di dimezzamento e del tempo
frazionale, metodo della velocità iniziale, metodo dell’isolamento, determinazione della costante cinetica.
Meccanismo di reazione, molecolarità, reazioni elementari. Leggi cinetiche e costanti di equilibrio per reazioni
elementari. Approssimazione dello stadio cineticamente determinante. Approssimazione dello stato stazionario.
Dalla legge cinetica al meccanismo. Dipendenza dalla temperatura delle costanti cinetiche, legge di Arrhenius,
fattore preesponenziale, energia di attivazione. Leggi cinetiche per sistemi non ideali. Reazioni unimolecolari,
meccanismo di Lindemann. Reazioni trimolecolari. Reazioni a catena. Polimerizzazioni a catena, grado di
polimerizzazione. Reazioni veloci, metodo del rilassamento. Reazioni in fase liquida, effetto solvente, effetto gabbia,
diffusione. Catalisi. Catalisi omogenea, catalisi acida e catalisi basica, catalisi enzimatica, meccanismo di MichaelisMenten, inibizione enzimatica competitiva e non competitiva. Autocatalisi, reazioni oscillanti. Catalisi eterogenea,
adsorbimento fisico e chimico (chemiadsorbimento), adsorbimento di gas su solidi, adsorbimento molecolare e
dissociativo. Isoterme di adsorbimento, isoterma di Langmuir. Catalisi eterogenea.
Teorie della velocità di reazione. Teoria della collisione fra sfere rigide di reazioni in fase gassosa. Superfici di
energia potenziale. Dinamica molecolare di reazione. Teoria dello stato di transizione per reazioni fra gas ideali.
Formulazione termodinamica della teoria dello stato di transizione.
Testi di riferimento:
I. Levine, Physical Chemistry
D. A. McQuarrie, Chimica Fisica: un Approccio Molecolare, Zanichelli
A.Immirzi, Chimica Fisica
R. A. Alberty, Physical Chemistry
P. W. Atkins, Chimica Fisica, Zanichelli
Metodi didattici: lezioni frontali ed esercitazioni.
Tipo di esame: Prova scritta e prova orale.
Lingua di insegnamento: italiano, alcuni testi sono in lingua inglese.
Altre informazioni: Gli argomenti indicati in grassetto sono ritenuti indispensabili per il superamento dell’esame. Il
materiale del corso, lucidi ed esercizi risolti, sono disponibili in rete al sito http://zanasi.chem.unisa.it/download,
ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
COMPLEMENTI DI CHIMICA INORGANICA
Prof. Pasquale Longo
Obiettivi formativi: Approfondire le conoscenze della chimica inorganica avanzata e della bioinorganica
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Prerequisiti: corsi di chimica inorganica
Contenuto del corso: Metallo carbeni e metallo alchilideni, metalli delle terre rare,. Chimica bioinorganica.
Testi di riferimento: Cotton-Wilkinson, Chimica Inorganica, Casa Editrice Ambrosiana
Kaim, Schwederski, Bioinorganic Chemistry: Inorganic elements in the chemistry of life, Wiley
Huheey, Keiter, Keiter, Chimica Inorganica, Piccin
Metodi didattici: lezioni frontali.
Tipo di esame: esame orale
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mai: [email protected]
COMPLEMENTI DI CHIMICA ORGANICA
Prof. Annunziata Soriente
Obiettivi formativi: Il proposito di questo corso è quello di consolidare la conoscenza dei concetti base forniti nei corsi
di chimica Organica I e II e di fornire conoscenze “avanzate” di chimica organica quale completamento ai due corsi
precedenti.
Prerequisiti: Chimica Organica I e Chimica Organica II
Contenuto del corso:
La chimica dello zolfo. L’elemento e i suoi derivati organici. Zolfo-anioni stabilizzati. Sali di solfonio ed ilidi dello
zolfo. Zolfo-cationi stabilizzati. Composti tio-carbonilici. Solfossidi. Reazioni di ossidazioni con lo zolfo.
La chimica dell’azoto. Azoderivati. Nitroni, nitrilossidi e composti correlati.
La chimica dei composti eterociclici: Gli eterociclici saturi ed aromatici contenenti più di un eteroatomo. Sintesi,
reattività ed applicazioni
I carbeni e i nitreni Sintesi e reazioni di carbeni e nitreni.
I riarrangiamenti: Caratteristiche generali e classificazione. Riarrangiamenti Nucleofili: meccanismo, natura della
migrazione, l’attitudine migratoria e l’effetto memoria. Riarrangiamenti elettrofili e Riarrangiamenti radicalici. Il
riarrangiamento di Lossen e di Neber. Il riarrangiamento dienone-fenolo. Il riarrangiamento benzilico, di Fries, Payne, e
di Favorskii.
Le reazioni radicaliche: La selettività nelle reazioni a catena radicalica. Il controllo delle catene radicaliche. Le
reazioni radicaliche intramolecolari. L’idrossilazione al carbonio alifatico ed aromatico. Alcossilazione
e
acilossilazione.
La fotochimica.
Testi di riferimento:
F. A. Carey and R. J. Sundberg, Advanced Organic chemistry, Plenum Press; New York and London (III ed.)
J. March, Advanced Organic chemistry, J. Wiley & Sons; New York (IV ed.)
Clayden, Greeves, Warren, Wothers, Organic Chemistry, Oxford University Press; Oxford and New York.
Metodi didattici: Lezioni frontali.
Tipo di esame: Esame orale
Lingua di insegnamento:
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
COMPLEMENTI DI FISICA
Prof. Angela Nigro
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Obiettivi formativi: Fornire conoscenze relative alle proprietà delle onde elettromagnetiche e in particolare della luce.
Si analizzano in dettaglio i fenomeni di interferenza e diffrazione e relative applicazioni ( spettrometro e diffrazione dei
raggi X da reticolo cristallino)
Prerequisiti: Conoscenze di base di elettromagnetismo.
Contenuto del corso:
Ottica Ondulatoria
1. Illustrazione introduttiva di alcuni fenomeni ottici che non possono essere spiegati mediante l’ottica
geometrica.
2. Principio di Huyghens e sue applicazioni alla riflessione ed alla rifrazione.
3. Interferenza.
4. Esperienza di Young della doppia fenditura.
5. Spettro visibile e dispersione.
6. Diffrazione da singola fenditura.
7. Reticolo di diffrazione.
8. Lo spettrometro e la spettroscopia.
9. Interferenza su lamine sottili.
10. Interferometro di Michelson.
11. Polarizzazione
12. Diffusione di raggi X nei cristalli.
Testi di riferimento:
P. Mazzoldi, M. Nigro, C.Voci, Elementi di FISICA Elettromagnetismo-Onde, EdiSES.
C. Mencuccini, V. Silvestrini, FISICA II Elettromagnetismo-Ottica, Liguori Editore.
Metodi didattici: lezioni frontali
Tipo di esame: L’esame consiste in un colloquio orale.
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
COMPLEMENTI DI MATEMATICA
Prof.ssa Anna Canale
Obiettivi formativi: Il corso affronta argomenti classici dell’analisi matematica con particolare attenzione alle applicazioni nel
campo della chimica. Lo scopo è quello di ottenere che lo studente abbia un buon livello di chiarezza sulle tematiche trattate e
sviluppi una capacità di sintesi che lo aiuti ad affrontare varie problematiche nel corso dei suoi studi.
Prerequisiti: Argomenti trattati nei corsi di Istituzioni di Matematiche I e II.
Adeguata conoscenza della chimica.
Contenuto del corso:
Introduzione alle equazioni differenziali. Equazione del moto di una particella sulla quale agisce una
forza: risoluzione mediante integrazioni successive. Problema della ricerca di una primitiva di una funzione in un
intervallo. Problema di Cauchy. Esempi di equazioni differenziali lineari e relativa risoluzione. Rappresentazione
grafica di curve integrali.
Teoria delle equazioni differenziali. Definizioni: equazione differenziale di ordine n, integrale particolare, integrale
generale e curve integrali. Equazioni in forma normale e condizioni iniziali. Equivalenza tra equazioni di ordine
superiore al primo e sistemi di equazioni del primo ordine. Il teorema di esistenza ed unicità di Cauchy. Equazioni
lineari.
Metodi risolutivi di equazioni differenziali. Equazioni a variabili separabili. Equazioni del primo ordine
tipo: y' = f(y/x), y' = g(ax+by), y' = g[(ax+by+c)/(a'x+b'y+c'). Equazioni differenziali di ordine superiore al primo
della forma: g(x,y',y'') =0, g(y,y',y'') =0. Equazioni differenziali lineari omogenee a coefficienti costanti e loro
risoluzione. Equazioni differenziali lineari non omogenee a coefficienti costanti con il termine noto del tipo: pm(x)
(polinomio di grado m ), A e αx , pm(x) e αx , cos βx , sen βx , f1(x) + f2(x) con f1 e f2 funzioni del tipo indicato.
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Equazioni differenziali e applicazioni alla chimica. Equazione stechiometrica. Legge cinetica differenziale. Processi
del primo ordine. Processi del secondo ordine. Alcuni esempi di reazioni chimiche e relative leggi cinetiche. Equazioni
lineari e sistemi in cinetica chimica. Oscillatore armonico.
Serie di Fourier. Richiami sulle successioni e serie di funzioni. Cenni di analisi armonica. Sviluppo in serie di Fourier
di funzioni periodiche. Esempi. Serie di Fourier in forma complessa.
Testi di riferimento:
E. Steiner, The Chemistry Maths Book, Oxford Science Publications.
A. Baciotti - F. Ricci, Lezioni di Analisi Matematica 2, Levrotto e Bella Editrice.
N.Fusco-P.Marcellini-C.Sbordone, Elementi di Analisi Matematica due, Liguori Editore.
P.Marcellini-C.Sbordone, Esercitazioni di Analisi Matematica, Volume II, parte prima, Liguori Editore.
Metodi didattici: Lezioni frontali, esercitazioni
Tipo di esame: Tesina ed esame orale
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected], [email protected]
COMPOSTI ORGANOMETALLICI NELLA CATALISI OMOGENEA
Prof. Claudio Pellecchia
Obiettivi formativi: fornire una prospettiva del contributo della chimica organometallica allo sviluppo e alla
comprensione della catalisi (omogenea ed eterogenea). Fornire una panoramica dei processi catalitici più importanti in
cui siano coinvolti composti organometallici.
Prerequisiti: Chimica Inorganica- Chimica di Coordinazione
Contenuto del corso:
La chimica organometallica: sviluppo e comprensione della catalisi (omogenea ed eterogenea).
I processi catalitici più importanti in cui sono coinvolti composti organometallici.
Esempi di catalisi omogenea mediante composti organometallici: idroformilazione e reazioni correlate, sintesi
dell’acido acetico, ossidazione di olefine, oligomerizzazione e polimerizzazione di monomeri idrocarburici insaturi.
Testi di riferimento: F.A. Cotton, J. Wilkinson“Chimica Inorganica” Ed- Ambrosiana – Milano.
C. Elschenbroich, A. Salzer Organometallics – Ed. VCH.
Metodi didattici: lezione, appunti.
Tipo di esame: orale
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
ELETTROCHIMICA INDUSTRIALE
Prof. Andrea Peluso
Obiettivi formativi: fornire le conoscenze basilari sui processi di produzione industriali di sostanze inorganiche e
organiche , sulla fabbricazione delle pile elettriche e accumulatori, sui trattamenti di rifinitura e verniciatura delle
superfici metalliche, e sulle cause e rimedi della corrosione dei metalli.
Prerequisiti: chimica fisica
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Contenuto del corso:
Fondamenti. Termodinamica dei sistemi elettrochimici reversibili; equazione di Nernst; potenziali standard. Sistemi
elettrochimici irreversibili: cinetica del trasferimento elettronico, densità di corrente di scambio, sovratensione,
polarizzazione, equazione di Butler-Volmer, equazione di Tafel. Trasporto di massa, adsorbimento, elettrocatalisi. La
reazione di sviluppo di H2. Progetto di un elettrodo elettrocatalitico. Efficienza di corrente, consumo energetico, parametri
di elettrolisi.
Pile elettriche: pila Leclanché, pile al litio, celle a combustibile, accumulatori a piomo ed alcalini..
Produzione di sostanze inorganiche non metalliche: cloro e soda caustica (celle a mercurio, a diaframma, a membrana;
clorati, permanganati, bicromati; fluoro, deuterio.
Estrazione e raffinazione dei metalli: sodio, magnesio, alluminio, zinco, rame, titanio..
Elettrosintesi organica: Idrodimerizzazione dell’acrinotrile..
Finitura dei metalli: elettrodeposizione, anodizzazione, verniciatura per elettroforesi.
Testi di riferimento: A. Immirzi: appunti.
B. Pletcher, Industrial Electrochemistry
I lucidi del corso sono a disposizione per la fotocopiatura da parte degli studenti.
Metodi didattici: lezioni
Tipo di esame: orale
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
FONDAMENTI
DI
QUANTITATIVA
CHIMICA
ANALITICA e LABORATORIO DI CHIMICA ANALITICA
Prof. Ermanno Vasca
Obiettivi formativi: Fornire agli allievi gli strumenti per affrontare in maniera professionale l’interpretazione di
protocolli analitici.
Prerequisiti : Matematica, Fisica, Stechiometria, Chimica Generale
Contenuto del corso:
Introduzione ai metodi dell’analisi chimica. Le principali fasi di un’analisi chimica. Errori nelle determinazioni
analitiche. Elementi di statistica.
Le reazioni acido-base nell’analisi chimica. Acidi e basi. Il pH. Forza dei protoliti. Costanti acide. Concentrazioni
analitiche e concentrazioni all’equilibrio. Bilancio di massa. Metodi numerici e metodi grafici per lo studio e la
rappresentazione degli equilibri acido-base. Condizione di elettroneutralità. Condizione del protone. Calcolo del pH in
soluzioni di acidi deboli monoprotici. Calcolo del pH in soluzioni di acidi deboli diprotici. Calcolo del pH in soluzioni
di acidi deboli poliprotici e in soluzioni di più acidi mono e poliprotici. Capacità tampone. Soluzioni tampone.
Titolazioni acido-base. Diagrammi di titolazione. Alcalimetria ed acidimetria. Standard primari in alcalimetria e in
acidimetria. Indicatori acido-base. Errori nelle titolazioni acido-base. Preparazione e standardizzazione di soluzioni di
basi forti e di acidi forti.
Le reazioni di complessazione nell’analisi chimica. Leganti. Il pL. Forza dei leganti. Costanti di complessazione.
Metodi numerici e metodi grafici per lo studio e la rappresentazione degli equilibri di complessazione. Calcolo del pL in
soluzioni di metalli e leganti. Complessometria. Titolazioni complessometriche. Diagrammi di titolazione. Standard
primari in complessometria. Indicatori metallocromici. Effetto del pH sulle titolazioni complessometriche. Titolazioni
complessometriche in presenza di leganti ausiliari. Errori nelle titolazioni complessometriche. Preparazione e
standardizzazione di soluzioni di complessanti.
Le reazioni di ossidoriduzione nell’analisi chimica. Ossidanti e riducenti. Il pE. Forza degli ossidanti. Costanti redox e
potenziali redox. Metodi numerici e metodi grafici per lo studio e la rappresentazione degli equilibri redox. Condizione
dell’elettrone. Calcolo del pE in soluzioni di ossidanti e riducenti. Ossidimetria. Titolazioni redox. Diagrammi di
titolazione. Standard primari in ossidimetria. Indicatori redox. Effetto del pH e di leganti sulle titolazioni redox. Errori
nelle titolazioni redox. Preparazione e standardizzazione di soluzioni di ossidanti e di riducenti.
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Le reazioni di precipitazione nell’analisi chimica. Solubilità. Metodi numerici e metodi grafici per lo studio e la
rappresentazione degli equilibri di solubilità. Calcolo della solubilità di solidi. Effetto di pH, pL e pE. Argentometria.
Titolazioni argentometriche. Diagrammi di titolazione. Standard primari in argentometria. Indicatori in argentometria.
Errori nelle titolazioni argentometriche. Preparazione e standardizzazione di soluzioni di reattivi precipitanti. Metodi
gravimetrici di analisi.
Analisi sistematica di anioni e cationi. Chimica analitica degli elementi.
Testi di riferimento:
M. Aguilar, Introducciòn a los Equilibrios Iònicos, Escola Tecnica Superior d’Engineyers Industrials de Barcelona,
UPC, Barcelona (1998).
D. C. Harris, Chimica Analitica Quantitativa, Zanichelli, Bologna (1991).
L. Ciavatta, Lezioni di Chimica Analitica, Liguori, Napoli (1995).
R. de Levie, Principles of Quantitative Chemical Analysis, McGraw-Hill, New York (1997).
D. A. Skoog, D. M. West, F. J. Holler, Chimica Analitica: una introduzione, EdiSES, Napoli (2000).
T. R. Hogness, W. C. Johnson, A. R. Armstrong, Analisi qualitativa ed equilibrio chimico, Piccin, Padova (1972)
Metodi didattici: lezioni frontali, seminari specialistici.
Tipo di esame: discussione di un protocollo analitico; prova scritta; prova orale.
Lingua di insegnamento: italiano (su richiesta Inglese)
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
Programma del corso di laboratorio:
[1] Determinazione della percentuale in peso degli elementi costituenti una miscela solida. [2] Preparazione e
titolazione di NaOH 0.1 M. [3] Preparazione e titolazione di HCl 0.1 M. [4] Preparazione e titolazione di EDTA 0.1 M.
[5] Preparazione e titolazione di KMnO4 0.02 M. [6] Preparazione e titolazione di Na2S2O3 0.1 M. [7] Preparazione e
titolazione di AgNO3 0.1 M. [8] Determinazione gravimetrica del solfato. [9] Determinazione gravimetrica e
volumetrica del nichel. [10] Determinazione della quantità di calcio e magnesio in un campione. [11] Determinazione
della quantità di cloruro e carbonato in un campione. [12] Determinazione della quantità di ferro e calcio in un
campione.
Al termine di ogni esercitazione va redatta una relazione. Le relazioni e i risultati delle prove incognite costituiscono
elemento di valutazione.
Testi consigliati
G. H. Jeffery, J. Bassett, J. Mendham, R. C. Denney (a cura di): Analisi chimica quantitativa. Casa Editrice
Ambrosiana, Milano (1995).
M. Kolthoff, E. B. Sandell, E. J. Meehan, S. Bruckenstein: Analisi chimica quantitativa. Piccin, Padova (1973).
R. de Levie: Principles of quantitative chemical analysis. McGraw-Hill, New York (1997).
Dispense fornite dal docente.
FONDAMENTI DI ELETTROMAGNETISMO e LABORATORIO
Dott. Adolfo Avella, Dott.ssa Angela Nigro
Obiettivi formativi del corso di Fondamenti di Elettromagnetismo: Il corso intende fornire gli studenti delle
conoscenze di base riguardanti la teoria dell’elettromagnetismo classico. In particolare, si intende sviluppare la capacità
di affrontare la risoluzione di problemi di carattere applicativo non senza trascurare l’acquisizione delle metodologie
necessarie a raggiungere un buon livello di autonomia riguardo all’analisi di situazioni sia pratiche che teoriche.
Prerequisiti del corso di Fondamenti di Elettromagnetismo: Algebra, Funzioni elementari, Derivate ed Integrali di più
variabili (circuitazioni e flussi), Vettori. Cinematica, Forza, Lavoro, Energia.
Contenuti del corso di Fondamenti di Elettromagnetismo: Carica elettrica; Conduttori ed isolanti; Legge di Coulomb;
Quantizzazione della carica; Conservazione della carica. Il campo elettrico; Linee di forza di un campo elettrico; Campo
elettrico generato da: una carica puntiforme, un dipolo elettrico, una carica lineare, un disco carico; Carica puntiforme
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in un campo elettrico; Dipolo in un campo elettrico. Flusso; Flusso del campo elettrico; Legge di Gauss; Legge di Gauss
e legge di Coulomb; Conduttore carico isolato; Legge di Gauss: simmetria cilindrica, simmetria piana, simmetria
sferica. Energia potenziale elettrica; Potenziale elettrico; Superfici equipotenziali; Calcolo del potenziale dato il campo
elettrico; Potenziale dovuto ad: una carica puntiforme, un insieme di cariche puntiformi, un dipolo elettrico, una
distribuzione continua di carica; Calcolo del campo elettrico dato il potenziale; Energia potenziale elettrica in presenza
di un sistema di cariche puntiformi; Potenziale di un conduttore carico isolato. Capacità elettrica; Calcolo della capacità
elettrica; Condensatori in serie ed in parallelo; Condensatore in presenza di un dielettrico; Dielettrici: aspetto atomico;
Dielettrici e legge di Gauss. Corrente elettrica; Resistenza e resistività; Legge di Ohm; Potenza nei circuiti elettrici;
Semiconduttori; Superconduttori. Lavoro, Energia e f.e.m.; Calcolo della corrente nel circuito elementare; Circuiti a
maglia singola; Differenza di potenziale tra due punti; Circuiti a più maglie; Circuiti RC. Come si genera un campo
magnetico; Definizione del campo di induzione magnetica; Campi incrociati: scoperta dell’elettrone; Carica in moto
circolare; Forza magnetica agente su di un filo percorso da corrente; Momento torcente su di una spira percorsa da
corrente; Momento di dipolo magnetico. Calcolo del campo magnetico generato da corrente; Forza tra due conduttori
paralleli; Legge di Ampere; Solenoidi e toroidi; Dipolo magnetico costituito da una bobina percorsa da corrente. Legge
di induzione di Faraday; Legge di Lenz; Campi elettrici indotti; Induttori ed induttanze; Autoinduzione; Circuiti RL e
LC. Legge di Gauss per il magnetismo; Campi magnetici indotti; Corrente di spostamento; Equazioni di Maxwell in
forma integrale; Materiali magnetici: diamagnetismo, paramagnetismo, ferromagnetismo.
Testi di riferimento del corso di Fondamenti di Elettromagnetismo:
Fondamenti di Fisica (Elettrologia, Magnetismo, Ottica) 6a ed., D. Halliday - R. Resnick - J. Walker, CEA.
Problemi di Fisica 2 (Risolti e Commentati) 3a ed., P. Pavan - P. Sartori, CEA.
Metodi didattici del corso di Fondamenti di Elettromagnetismo: Lezioni frontali.
Lingua di insegnamento del corso di Fondamenti di Elettromagnetismo: Italiano
Ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
Obiettivi formativi del corso di Analisi degli Errori: Il corso intende fornire gli studenti delle conoscenze di base
riguardanti la teoria degli errori. In particolare, si intende sviluppare la capacità di stimare, a corredo delle relazioni di
laboratorio, gli errori connessi alle procedure di misura da effettuarsi in laboratorio.
Prerequisiti del corso di Analisi degli Errori: Algebra, Funzioni elementari, Derivate ed integrali di più variabili.
Contenuti del corso di Analisi degli Errori: Errori come incertezze; Inevitabilità degli errori; Importanza di conoscere
gli errori; La stima degli errori nella lettura di scale; La stima degli errori nelle misure ripetibili. Stima migliore ±
errore; Cifre significative; Discrepanza; Confronto di valori misurati ed accettati; Confronto di due misure; Errori
relativi. Incertezze nelle misure dirette; Somme e differenze, prodotti e quozienti; Errori indipendenti in una somma;
Funzioni arbitrarie di una variabile; Formula generale per la propagazione degli errori. Errori casuali e sistematici; La
media e la deviazione standard; La deviazione standard come l’incertezza in una singola misura; La deviazione standard
della media; Errori sistematici. Istogrammi e distribuzioni; Distribuzioni limite; La distribuzione normale; La
deviazione standard come il limite di confidenza del 68%; Giustificazione della media come la migliore stima: Principio
di massima verosimiglianza; Giustificazione della somma in quadratura; Deviazione standard della media; Confidenza.
Il problema del rigetto dei dati; Criterio di Chauvenet. Il problema di combinare misure separate; La media pesata. Dati
che dovrebbero adattarsi ad una linea retta: metodo dei minimi quadrati; Calcolo delle costanti A e B; Incertezza nelle
misure di y; Incertezza nelle costanti A e B; Adattamento ad altre curve col metodo dei minimi quadrati. Revisione
della propagazione degli errori; Covarianza nella propagazione degli errori; Coefficiente di correlazione lineare;
Significato quantitativo di r.
Testi di riferimento del corso di Analisi degli Errori:
Introduzione all’analisi degli errori (Lo studio delle incertezze nelle misure fisiche), J. R. Taylor, Zanichelli.
Metodi didattici del corso di Analisi degli Errori: Lezioni frontali.
Lingua di insegnamento del corso di Analisi degli Errori: Italiano
Ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
Obiettivi formativi del corso di Laboratorio: Fornire allo studente la possibilità di eseguire semplici esperimenti di
meccanica ed ottica geometrica. Fornire le conoscenze per misure di base con l’oscilloscopio.
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Prerequisiti del corso di Laboratorio: Equazioni di 1° e 2° grado, Sistemi lineari, Trigonometria, Logaritmi, Principi
fondamentali della meccanica classica ed elettromagnetismo, Elementi di analisi degli errori
Contenuti del corso di Laboratorio: Misura della densità di un solido dalla determinazione della massa e del volume.
Misura di una variabile gaussiana. Misura dell’accelerazione di gravità mediante un pendolo semplice. Misura
dell’indice di rifrazione dell’acqua. Misura della costante di tempo caratteristica di circuito RC (uso dell’oscilloscopio)
Misura della frequenza di taglio di circuito RC. Misura della differenza di fase tra tensioni sinusoidali in un circuito RC.
Testi di riferimento del corso di Laboratorio:
Metodologie Sperimentali in Fisica, G. Cannelli, EdiSES.
Introduzione all’analisi degli errori (Lo studio delle incertezze nelle misure fisiche), J. R. Taylor, Zanichelli.
FISICA II Elettromagnetismo-Ottica, C. Mencuccini, V. Silvestrini, Liguori Editore.
Elementi di FISICA Elettromagnetismo-Onde, P. Mazzoldi, M. Nigro, C.Voci, EdiSES.
Metodi didattici del corso di Laboratorio: Lezioni frontali e laboratorio.
Lingua di insegnamento del corso di Laboratorio: Italiano
Ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
Tipo di esame:
Gli studenti hanno la possibilità di superare l’esame in due modi:
1. Superando 3 prove scritte (2 intercorso ed 1 finale) con una votazione per prova ≥16/30 e media ≥24/30. Il voto finale
sarà pari alla media effettuata tenendo conto del voto riportato nell’accertamento del Corso di Laboratorio.
2. Superando 3 prove scritte (2 intercorso ed 1finale) con una votazione per prova ≥16/30 e media ≥18/30 e <24/30 o 1
prova scritta con una votazione ≥18/30, ed 1 prova orale con una votazione ≥18/30. Il voto finale sarà pari alla media tra
lo scritto, l’orale ed il voto riportato nell’accertamento del Corso di Laboratorio.
Sarà possibile conservare il voto della prova scritta (sia intercorso che ordinaria) per non più di 2 appelli: da Giugno a
Ottobre, da Settembre a Febbario. La prova orale è da intendersi sempre comprensiva dell’accertamento del Corso di
Laboratorio. Dato che il corso di Analisi degli Errori e da considerarsi parte integrante del Corso di Laboratorio, una
presenza inferiore a 2/3 (6 ore) delle lezioni del Corso di Analisi degli Errori non darà accesso al Corso di Laboratorio
con conseguente impossibilità a superare l’esame nel suo insieme.
ISTITUZIONI DI MATEMATICHE I
Prof.ssa Anna Canale
Obiettivi formativi: Il corso affronta argomenti di base dell’analisi matematica approfondendo i concetti su cui si
poggia una buona conoscenza dell’analisi: limite, derivata ed integrale. Lo scopo è quello di ottenere che lo studente
abbia un buon livello di chiarezza sulle tematiche trattate e sviluppi una capacità di sintesi che lo aiuti ad affrontare
varie problematiche nel corso dei suoi studi.
Prerequisiti: Concetti elementari di calcolo
Contenuto del corso:
Il corso affronta argomenti base dell'analisi matematica. Nella fase iniziale si approfondiscono i concetti di insieme, di
numero reale e di funzione con applicazioni all'esperienza quotidiana. In una seconda fase si studiano alcuni punti
fondamentali su cui si poggia una buona conoscenza dell'analisi: limite di una funzione, derivata ed integrale. Lo scopo
è quello di ottenere che lo studente abbia un buon livello di chiarezza sulle tematiche trattate e sviluppi una capacità di
sintesi che lo aiuti ad affrontare varie problematiche nel corso dei suoi studi.
Elementi di teoria degli insiemi. Insiemi. Proprietà definite in un insieme. Simboli logici. Operazioni sui sottoinsieme
di un insieme. Insieme prodotto. Relazione d'ordine.
Numeri reali. Assiomi e proprietà dei numeri reali. Non completezza del campo dei numeri razionali. Estremi di un
insieme numerico. Proprietà caratteristiche degli estremi di un insieme numerico. Densità di Q in R. Intervalli di R.
Rappresentazione geometrica di R e di R2.
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Numeri complessi. Il campo dei numeri complessi. Forma algebrica, trigonometrica e rappresentazione geometrica.
Modulo e coniugato. Operazioni sui numeri complessi in forma algebrica. Potenza e radice n-ma.
Funzioni reali. Funzioni. Rappresentazione cartesiana. Funzioni iniettive, suriettive, biunivoche e invertibili. Funzioni
composte. Funzioni reali. Operazioni sulle funzioni reali. Estremi di una funzione reale. Grafico di una funzione.
Funzioni monotone. Invertibilità di una funzione monotona. Funzioni crescenti e decrescenti in un punto. Massimi e
minimi relativi ed assoluti. Funzioni pari, dispari e periodiche.
Funzioni elementari. Funzioni lineari e funzione modulo. Funzione potenza n-esima, radice n-esima, esponenziale,
logaritmica, potenza con esponente reale, seno, coseno, tangente, arcoseno, arcocoseno, arcotangente.
Successioni reali. Successioni. Successioni limitate. Successioni monotone. Estremo inferiore e superiore, minimo e
massimo. Successioni estratte. Limite di una successione. Unicità del limite. Limitatezza delle successioni convergenti.
Operazioni sui limiti. Forme indeterminate. Teoremi di confronto. Teorema sul prodotto di una successione limitata per
una infinitesima. Limiti delle successioni monotone. Il numero di Nepero. Il criterio di convergenza di Cauchy per le
successioni. Infiniti e infinitesimi.
Limiti di funzioni. Definizione di intorno. Punti di accumulazione e punti isolati. Derivato. Limite di una funzione.
Legame tra limiti di funzioni e limiti di successioni. Unicità del limite. Limiti a destra e limiti a sinistra. Limiti di
funzioni composte. Teorema della permanenza del segno. Teoremi di confronto. Operazioni sui limiti. Forme
indeterminate. Limiti delle funzioni monotone. Limiti delle funzioni elementari. Limiti delle funzioni razionali. Limiti
notevoli.
Continuità. Funzioni continue. Punti di discontinuità. Prolungamento per continuità. Continuità della somma, del
prodotto e del rapporto di funzioni. Continuità delle funzioni composte. Proprietà delle funzioni continue in un
intervallo: teorema degli zeri, teorema di Bolzano, teorema di Weierstrass. Teorema sulla continuità delle funzioni
inverse. Continuità delle funzioni elementari.
Derivate. Definizione di derivata. Interpretazione geometrica della derivata. Regole di derivazione. Derivate delle
funzioni elementari. Teorema sulla derivazione delle funzioni composte. Derivate di ordine superiore. Differenziali.
Teoremi ed applicazioni del calcolo differenziale. Teorema di Rolle. Teorema di Lagrange. Conseguenze del teorema
di Lagrange: funzioni con derivata nulla, funzioni primitive, condizioni per la crescenza e decrescenza di una funzione
derivabile in un intervallo. Condizioni per la stretta crescenza o stretta descrescenza di funzioni derivabili in un
intervallo. Massimi e minimi relativi ed assoluti. Condizione necessaria (teorema di Fermat) e condizioni sufficienti per
l'esistenza di massimi e minimi relativi. I teoremi di L'Hopital. Asintoti di un grafico. Concavità, convessità, flessi.
Studio del grafico di una funzione.
Teoria dell'integrazione. L'integrale secondo Riemann. Interpretazione geometrica dell'integrale. Integrabilità delle
funzioni continue e delle funzioni monotone. Integrale definito. Proprietà degli integrali. Il teorema della media. Il
teorema fondamentale del calcolo integrale. Integrale indefinito. Integrali immediati. Integrali per semplici
trasformazioni dell'integrando. Integrazione per decomposizione in somma, per parti e per sostituzione. Integrali delle
funzioni razionali.
Testi consigliati (per la teoria):
P.Marcellini - C.Sbordone, Analisi Matematica I, Liguori editore.
E.Giusti, Analisi Matematica I, Boringhieri editore.
M.Troisi, Analisi Matematica I, Liguori editore.
Testi consigliati (per gli esercizi):
P.Marcellini-C.Sbordone, Esercitazioni di Matematica I, Vol.I, parte I,II, Liguori editore.
A.Alvino-L.Carbone-G.Trombetti, Esercitazioni di Matematica, Vol. I, parte I,II, Liguori editore.
Metodi didattici: esercitazioni, lezioni frontali
Tipo di esame:
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
ISTITUZIONI DI MATEMATICHE II
Prof. Franco Palladino
Obiettivi formativi: Fornire i principali strumenti matematici necessari alla comprensione dei modelli matematici
derivanti dall'elaborazione e dall'interpretazione dei dati sperimentali.
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Prerequisiti: Istituzioni di Matematica I
Contenuto del corso:
1. Vettori nel piano e nello spazio.
Operazioni fondamentali sui vettori. Spazi vettoriali. Sistemi di vettori linearmente indipendenti e dipendenti. Sistemi di
generatori. Base di uno spazio vettoriale.
2. Matrici e Determinanti
Matrici. Operazioni con le matrici. Determinante di una matrice quadrata. Matrici inverse. Caratteristica di una matrice.
Autovalori di una matrice.
3. Sistemi Lineari
Sistemi lineari di m equazioni in n incognite. Il teorema di Cramer. Cenni sul metodo di eliminazione di Gauss. Il
teorema di Rouché-Capelli. Sistemi omogenei.
4.Elementi di Geometria Analitica nel Piano
Il piano euclideo. Prodotto scalare. Ortogonalità tra vettori. Disuguaglianza di Cauchy-Schwarz. Disuguaglianza
triangolare. La retta. Equazioni della retta. Parallelismo e perpendicolarità tra rette del piano. Cambiamenti di
riferimento del piano. Coordinate polari. Circonferenza, ellisse, iperbole, parabola.
5 .Elementi di Geometria Analitica nello Spazio
Lo spazio euclideo. Il piano. Equazioni del piano. Equazioni della retta. Condizioni di parallelismo e perpendicolarità
nello spazio.
6. Formula di Taylor
Uso della formula di Taylor nel calcolo dei limiti. Resto di Lagrange.
7. Serie
Serie numeriche. Serie a termini non negativi. La serie geometrica. La serie armonica. Criteri di convergenza. Serie
alternate. Convergenza assoluta. Proprietà commutativa delle serie. Serie di Taylor. Cenni sulle serie di Fourier.
8 .Funzioni di più Variabili
Funzioni di più variabili: dominio, rappresentazione cartesiana. Limiti e continuità. Derivate parziali. Gradiente.
Derivate successive. Teorema di Schwarz. Massimi e minimi relativi. Funzioni di tre o più variabili reali. Calcolo dei
volumi.
9. Integrali Doppi
Definizione. Interpretazione geometrica. Dominio normale. Teorema di riduzione. Proprietà dell’integrale doppio.
Cambiamento di variabile.
10. Equazioni Differenziali del Primo Ordine
Equazioni lineari. Teorema di Cauchy per le equazioni lineari del primo ordine. Equazione di Bernoulli. Equazioni a
variabili separabili.
11. Equazioni Differenziali Lineari del Secondo Ordine
Proprietà generali. Teorema di unicità. Equazioni omogenee. Equazioni non omogenee di tipo particolare. Il metodo
delle variazioni delle costanti. Sistemi differenziali lineari del primo ordine.
Testi consigliati:
R.A. Adams, Calcolo differenziale, I e II, Milano, 1993.
G. Zwirner, Lezioni di Analisi matematica, Padova, Cedam, parti I e II.
G. Zwirner, Esercizi e complementi di Analisi matematica, Padova, Cedam, parti I e II.
P. Marcellini- C. Sbordone, Calcolo, Napoli, Liguori, vol. unico.
P. Marcellini- C. Sbordone, Esercitazioni di Matematica, Napoli, liguori, vol. 1° p. 2a, vol. 2° pp. 1a e 2a
M. Bramanti, et alii, Matematica – Calcolo infinitesimale e Algebra lineare, Bologna, Zanichelli.
Metodi didattici: lezioni
Tipo di esame: prova scritta seguita da esame orale
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
LABORATORIO DI CHIMICA QUALITATIVA INORGANICA (dal corrente A.A. tale corso è associato a
quello Chimica Inorganica)
Dott.ssa Mina Mazzeo
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Obiettivi formativi: Introdurre gli studenti alla analisi chimica qualitativa. Sono presentati i principi generali della
separazione dei cationi e degli anioni e le rispettive reazioni di riconoscimento.
Prerequisiti: Conoscenze di chimica generale e stechiometria
Contenuto del corso:
Classificazione dei cationi nei gruppi analitici
Reazioni di separazione e riconoscimento dei più comuni metalli alcalini, alcalini terrosi e di transizione.
Classificazione degli anioni : reazioni di separazione e riconoscimento
Analisi per via secca
Testi di riferimento: Slowinski, Wolsey, Masterton “Laboratorio di chimica con analisi qualitativa” PICCIN
Vogel’s “Qualitative Inorganic Analysis” John Wiley & Sons
Metodi didattici: lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio.
Tipo di esame: prova di laboratorio e colloquio
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste negli orari di ricevimento del docente e per posta
elettronica all’indirizzo: [email protected]
MECCANICA ed OTTICA GEOMETRICA
Prof. Giuseppe Grella
Obiettivi formativi: Il corso è organizzato in modo tale da fornire agli studenti una conoscenza basilare dei fondamenti
della meccanica classica e dell’ottica geometrica. In particolare si intende sviluppare la capacità di affrontare la
risoluzione di problemi di carattere applicativo non senza trascurare quegli aspetti che devono permettere
l’acquisizione delle basi e delle metodologie necessarie a raggiungere un buon livello di autonomia riguardo all’analisi
di situazioni sia pratiche che teoriche.
Prerequisiti: Equazioni di 1° e 2° grado, Sistemi lineari, Trigonometria, Logaritmi
Contenuto del corso:
MECCANICA
Introduzione e calcolo vettoriale
Grandezze fisiche e loro unità di misura. Dimensioni e unità di misura. Analisi dimensionale. Calcolo vettoriale:
Componenti e modulo di un vettore. Somma e differenza tra vettori. Regola del parallelogramma. Prodotto di uno
scalare per un vettore; prodotto scalare e vettoriale; prodotto misto. Decomposizionni di vettori lungo gli assi. Versori.
Coseni direttori.
Cinematica del punto
Definizione di legge oraria e di equazioni parametriche e cartesiane di una traiettoria. Velocità ed accelerazione medie
ed istantanee. Interpretazione fisica della derivata. Moto rettilineo uniforme, moto uniformemente accelerato, moto
circolare uniforme. Moto vario; componente normale e tangenziale dell'accelerazione. Moto di un proiettile.
Dinamica del punto materiale
Principio di inerzia. Massa. Forze: definizione operativa. Dinamometro. Catalogazione delle forze più comuni: forze
elastiche; forza gravitazionale, forza peso. Vincoli e reazioni vincolari; attrito statico e dinamico; forze viscose.
Tensioni e fili. Forze centrali. Secondo principio della dinamica: legge di Newton. Quantità di moto ed impulso. Prima
equazione cardinale della meccanica. Il momento angolare.Seconda equazione cardinale della dinamica.Conservazione
della quantità di moto e del momento angolare.
Moti relativi
Velocità ed accelerazione relative. Moto di trascinamento rettilineo uniforme, accelerato e rotatorio uniforme.
Accelerazione centrifuga e di Coriolis. Forze apparenti. Correzioni all'accelerazione di gravità.
Le oscillazioni
Moto armonico semplice. Pendolo semplice (nell’approssimazione delle piccole oscillazioni). Oscillatore armonico
semplice e smorzato. Oscillazioni forzate: ampiezza, sfasamento e risonanza.
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Lavoro ed energia
Lavoro meccanico. Teorema delle forze vive ed energia cinetica. Criteri per la conservatività di una forza ed energia
potenziale.Energia potenziale della forza peso, elastica e gravitazionale. Conservazione dell’energia meccanica.Moto
unidimensionale di un punto materiale in presenza di forze conservative. Piccole oscillazioni.
Dinamica dei sistemi di punti materiali
Sistemi discreti e continui. Densità. Forze interne nei sistemi di più punti materiali. Centro di massa e teoremi relativi
(caso discreto e caso continuo). Energia cinetica di un sistema di punti materiali ed il teorema di Koenig. Equazioni
cardinali della dinamica per sistemi di più punti materiali. Conservazione della quanità di moto totale e del momento
angolare totale per sistemi di più punti materiali. Processi d' urto: definizione. Urti elastici e anelastici. Urti frontali tra
punti materiali. Legge di gravitazione universale. Energia potenziale della forza gravitazionale. Le leggi di Keplero e
loro derivazione dal carattere centrale della forza di Newton. Il problema dei due corpi e cenni sul problema di Keplero.
Dinamica del corpo rigido
Definizione di corpo rigido e suoi gradi di libertà. Rotazioni rigide attorno ad un asse fisso in un sistema inerziale:
momento angolare, momento di inerzia, energia cinetica rotazionale.Teorema di Huyghens-Steiner o degli assi
paralleli.Le equazioni cardinali della dinamica del corpo rigido.
Pendolo fisico.
OTTICA GEOMETRICA
Propagazione della luce. Pricipio di Fermat. Riflessione e rifrazione trattate mediante il principio di Fermat. Specchi
piani e sferici; approssimazione dei raggi parassiali. Diottri. Lenti sottili nell’approssimazione dei raggi parassiali.
Semplici combinazioni di lenti sottili. Cenni sui difetti dei sistemi ottici (aberrazione).
Testi di riferimento: Giancoli: Fisica, Ed. Ambrosiana – Milano. Mazzoldi, Nigro, Voci: Lezioni di Fisica Vol I e II, Ed.
Edises, Napoli. Resnick, Halliday, Krane: Fisica, voll. 1 e 2, Ed. Ambrosiana – Milano
Metodi didattici: Lezioni frontali. Esercitazioni. Seminari
Tipo di esame: Per studenti che svolgono con profitto il corso: tre prove intercorso. Ogni prova è composta da una
serie di test di verifica e dallo svolgimento di una serie di esercizi. Chi consegue un voto complessivo di almeno 18/30
può non sostenere la prova scritta finale. Chi consegue un voto complessivo di almeno 27/30 può non sostenere la
prova orale.
Per studenti che non hanno svolto con profitto il corso o che non hanno preso parte al corso: una prova scritta
consistente nella risoluzione di un problema di meccanica ed uno di ottica. Sono ammessi alla prova orale i candidati
che hanno conseguito una votazione di almeno 15/30.
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
MECCANISMI DI REAZIONI IN CHIMICA INORGANICA
Prof. Pasquale Longo
Obiettivi formativi: Il corso si propone di fornire una visione complessiva dei principali meccanismi che operano nelle
reazioni che coinvolgono complessi metallici.
Prerequisiti: Avere una buona conoscenza della Chimica di Inorganica e della Chimica di Coordinazione
Contenuto del corso:
Chimica degli elementi di transizione
Meccanismi di reazione in chimica inorganica
- Cenni di cinetica chimica - Classificazione delle reazioni Reazioni di sostituzione nucleofila - Sostituzioni nucleofile su composti
tetraedrici.
- Sostituzioni nucleofile su composti tetracoordinati a configurazione planare - Sostituzione nucleofila su composti
ottaedrici - Reazioni di inserzione - Reazioni redox - Reazioni di addizione ossidativa
Catalisi omogenea - Idrogenazione di olefine e dieni Isomerizzazione di olefine e dieni - Reazioni di addizione e
polimerizzazione - Reazioni del monossido di carbonio Ossidazione di olefine e dieni - Reazioni degli areni - Reazioni
di ossidazione degli idrocarburi con ossigeno.
Catalisi eterogenea - Stadi della catalisi- Efficienza dei catalizzatori - Struttura a banda dei solidi - Metalli
Semiconduttori - Isolanti.
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Testi consigliati :
BASOLO, PEARSON “Reaction mechanism in inorganic chemistry”
PARSHALL “Homogeneous catalysis” Ed. John Wiley - New York
Metodi didattici: lezioni frontali.
Tipo di esame: unico esame orale finale.
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
MECCANISMI DI REAZIONI IN CHIMICA ORGANICA
Prof.ssa Alessandra Lattanzi
Obiettivi formativi: Il corso si propone di fornire un certo numero di principi guida per studiare i meccanismi attraverso
cui le reazioni organiche si realizzano al fine di comprendere come le molecole reagiscono e di predire la loro
reattività.
Prerequisiti: Chimica Organica I e Chimica Organica II
Contenuto del corso:
Elementi di termodinamica e cinetica chimica delle reazioni:
-L’espressione cinetica. Ordine di reazione. Equazione di Arrhenius.
Influenza dei parametri di reazione sulla cinetica:
-Effetto solvente, effetto sale, effetto della temperatura. Natura dei reagenti (nucleofilicità e basicità, elettrofilicità,
effetti sterici, induttivi e di risonanza)
Teoria dello stato di transizione:
-Postulato di Hammond, principio di Curtin-Hammett
Metodi cinetici per lo studio dei meccanismi:
-Parametri di attivazione. Effetto isotopico-cinetico Correlazioni lineari di energia libera di Hammett, Tatt, WinsteinGrunwald e Swain-Scott.
Acidità e basicità:
-Parametri che influenzano l’acidità e la basicità. Funzioni di acidità e concetto di hardness and softness. Catalisi acida
e basica specifica e generale.
Determinazione dei meccanismi delle reazioni attraverso metodi non cinetici:
-Studio degli intermedi. Esame stereochimico.
Esempi di studio di alcuni meccanismi
Testi consigliati:
E. Baciocchi, G. Marino, Chimica Organica-Reattività e Struttura, Uses.
P. Sykes, La Ricerca dei Meccanismi delle Reazioni Organiche, Zanichelli.
R. A. Jackson, Mechanisms in Organic Reactions, Royal Society of Chemistry.
T. H. Lowry, D. S. Richardson, Mechanism and Theory in Organic Chemistry, Harper and Row.
Metodi didattici: Lezioni frontali
Tipo di esame: Esame orale
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
METODI FISICI IN CHIMICA INORGANICA
Docente da definire
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Obiettivi formativi: Lo scopo del corso è quello di consentire allo studente di comprendere le informazioni che possono
essere fornite da varie tecniche spettroscopiche (nuove o già note allo studente) per la caratterizzazione di composti
inorganici o metallorganici.
Prerequisiti: Nozioni fondamentali di Chimica Inorganica e Chimica Fisica
Contenuto del corso:
- Introduzione generale alle applicazioni chimiche della spettroscopia. Aspetti qualitativi del rilevamento delle energie
atomiche e molecolari. Aspetti quantitativi della misura di assorbimento nelle differenti regioni dello spettro.
Strumentazione. Preparazione dei campioni. Applicazione all'analisi qualitativa e quantitativa degli elementi e dei
composti presenti nei materiali, delle impurezze, dei difetti.
- Spettroscopia di assorbimento atomico. Principi generali e strumentazione. Applicazione alla identificazione
qualitativa e quantitativa di ioni inorganici.
- Spettroscopie di assorbimento elettronico (ultravioletto, visibile, vicino infrarosso) applicate al riconoscimento di
anioni inorganici. Rilevamento sperimentale dell'assorbimento dovuto ad elettroni d ed f, influenza dell'intorno chimico
sugli elementi e ioni metallici della prima e seconda serie di transizione. Transizioni di trasferimento di carica e loro
impiego nell'analisi quantitativa dei metalli.
- Spettroscopie vibrazionali ( infrarosso, Raman). Generalità sulle vibrazioni molecolari e sui modi vibrazionali; uso
della simmetria per prevedere l'attività degli assorbimenti. Strumentazione. Preparazione del campione. Spettroscopia
nel lontano infrarosso applicata allo studio dei composti inorganici ed organici contenenti metallo. Applicazioni
quantitative della spettroscopia infrarossa. Spettroscopia infrarossa a riflessione interna applicata all'analisi dei solidi,
dei films, delle polveri.
Applicazioni della spettroscopia Raman allo studio dei composti inorganici contenenti il legame metallo-ossigeno
- Spettroscopia di fotoelettroni X. Generalità e strumentazione. Applicazione alla identificazione quali e quantitativa
degli elementi e degli ioni presenti nei primi strati superficiali dei materiali inorganici.
Testi di riferimento: R. Drago “Physical Methods in Inorganic Chemistry” Saunders - J.E. Huheey “Chimica
Inorganica” Ed. Piccin – Padova
Metodi didattici: lezioni frontali
Tipo di esame: esame orale
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail ai docenti, una volta definiti
METODI FISICI IN CHIMICA ORGANICA
Prof. Placido Neri
Obiettivi formativi: Il corso ha l’obiettivo di introdurre lo studente alle tecniche spettroscopiche avanzate utilizzate in
Chimica Organica. In particolare, gli obiettivi formativi riguardano la comprensione e la conoscenza delle tecniche
NMR multimpulso e multidimensionali e il loro utilizzo nella determinazione strutturale di molecole organiche.
Prerequisiti: I principali prerequisiti al corso di Metodi Fisici in Chimica Organica riguardano i concetti di base della
Chimica Organica, la padronanza nell’uso della simbologia della chimica organica e della stereochimica. Inoltre viene
richiesta la conoscenza delle tecniche di base dell’analisi organica strumentale.
Contenuto del corso:
Campo magnetico e magnetizzazione macroscopica. Il modello vettoriale. Impulsi di radiofrequenza. Il sistema di
riferimento rotante. Il rilassamento. Acquisizione e digitizzazione del segnale (FID). Trasformata di Fourier.
Interpretazione di spettri 1H e 13C NMR monodimensionali. Tecniche di disaccoppiamento.
Accoppiamento dipolare, rilassamento e origine dell'effetto nOe. Misura dell'effetto nOe e interpretazione dei dati
sperimentali.
Sequenze multimpulso. Concetti di base per comprendere l’evoluzione della magnetizzazione. Il trasferimento di
polarizzazione, l’INEPT e il DEPT. Esempi applicativi ed interpretazione degli spettri.
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Sequenze multimpulso bidimensionali. Correlazioni bidimensionali scalari omonucleari (COSY, TOCSY e varianti) ed
eteronucleari (HETCOR, COLOC e varianti). Interpretazione dei dati sperimentali. Correlazioni bidimensionali
eteronucleari a rivelazione inversa (HMQC e HMBC). Esperimenti bidimensionali dipolari (NOESY, ROESY).
Interpretazione dei dati sperimentali. Cenni sull’uso di gradienti di campo pulsati (PFG).
Testi consigliati:
T.D.W. Claridge, High-Resolution Techniques NMR in Organic Chemistry, Pergamon, 1999.
A.E. Derome, Modern NMR Techniques for Chemistry Research, Pergamon Press, 1987.
H. Friebolin, Basic One- and Two-Dimensional NMR Spectroscopy, VCH Publishers, 1991.
J.K.M. Sanders, B.K. Hunter, Modern NMR Spectroscopy - A Guide for Chemists, 2nd Edition, Oxford University
Press, 1993.
E. Breitmaier, W. Voelter, Carbon-13 NMR Spectroscopy, 3rd Edition, VCH Publishers, 1989.
Appunti dalle Lezioni.
Metodi didattici:
• Lezioni frontali
• Esercitazioni
Tipo di esame: Esami orali
Lingua di insegnamento: Italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
MODELLI COMPUTAZIONALI PER LO STUDIO DI BIOMOLECOLE
Prof. Luigi Cavallo
Obiettivi formativi: Fornire allo studente conoscenze di base relative alla applicazione di metodi bioinformatici per lo
studio di sistemi di biologici
Prerequisiti: Chimica Biologica
Contenuto del corso:
Le banche dati di interesse biologico; ricerca di geni in banche dati; annotazione di genomi procariotici ed eucariotici.
Allineamento di sequenze; matrici di punteggio; allineamenti multipli.
L’evoluzione delle proteine; ricerca in banca dati per similarità.; significatività dell’allineamento; riconoscimento di
omologia. Visualizzazione e analisi di strutture 3D. Il formato PDB.
Metodi per la predizione della struttura secondaria di una proteina; i parametri di preferenza.
Metodi per la predizione della struttura tridimensionale di una proteina; modelling comparativo; riconoscimento di fold;
controllo della qualità di una struttura proteica. I progetti omici.
Testi consigliati:
Anna Tramontano “Bioinformatica” – Zanichelli
Altri supporti disponibili su web: i principali siti di bioinformatica (NCBI, EBI e altri) e le
informazioni in essi contenute.
Metodi didattici: lezioni orali, laboratorio
Tipo di esame: scritto e orale
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
PRINCIPI DI CHIMICA BIOLOGICA
Prof.ssa Carla Esposito
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Obiettivi formativi: Il corso intende fornire gli elementi per acquisire:
Conoscenze della struttura e delle funzioni delle biomolecole.
Conoscenze di base delle pricipali vie metaboliche.
Prerequisiti : Chimica Organica
Contenuto del corso:
Struttura ed evoluzione delle cellule.
Le unità monomeriche delle proteine. L-amminoacidi: proprietà di asimmetria-proprietà ioniche. Potenzialità di
legame delle catene laterali.
Livelli di organizzazione strutturale delle proteine. La struttura primaria: il legame peptidico. Le strutture secondarie:
alfa-elica, la struttura beta. Le strutture terziarie e quaternarie: i legami coinvolti con particolare riguardo ai fattori
energetici. Relazioni struttura-funzione in famiglie di proteine: proteine fibrose e proteine globulari.
Enzimi. Proprietà generali: capacità catalitica, specificità, effetto sulla energia di attivazione della reazione. Cofattori
enzimatici: ioni metallici e coenzimi. Proprietà e conformazione del sito attivo, modelli di interazione enzima-substrato
e legami coinvolti. Fattori che influenzano la velocità delle reazioni enzimatiche: concentrazione del substrato,
temperatura, pH. Teoria di Michaelis-Menten: analisi dei parametri cinetici contenuti nell’equazione; determinazione
sperimentale di Km e Vmax. Concetti generali di regolazione enzimatica.
Carboidrati. Struttura dei principali monosaccaridi, disaccaridi, polisaccaridi.
Lipidi. Struttura dei principali lipidi semplici e complessi. Membrane biologiche. Trasporto attraverso la membrana.
Concetti generali di bioenergetica. Basi chimico-fisiche dei composti ad alto contenuto energetico e loro ruolo nel
metabolismo.
Metabolismo. Cenni sul metabolismo ossidativo. Catena respiratoria.
Acidi Nucleici: Cenni sul DNA, RNA. Il codice genetico. Biosintesi proteica.
Metodi di valutazione: prova orale
Testi consigliati:
D.Voet and J.C.Voet BIOCHIMICA ed Zanichelli
L.Strayer BlOCHMICA 4rd ed. Zanichelli
J.D.Rawn BIOCHIMICA ed. McGraw Hill Italia
Metodi didattici: lezioni frontali
Tipo di esame: esame orale
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
PRINCIPI DI CHIMICA MACROMOLECOLARE
Prof. G. Guerra
Obiettivi: Il corso intende dare i concetti fondamentali relativi alla struttura, sintesi, caratterizzazione e tecnologia dei
materiali macromolecolari . Sarà data particolare attenzione ai materiali polimerici presenti nella vita di tutti i giorni
nonché a quelli sempre più presenti nelle tecnologie avanzate
Prerequisiti: Conoscenze di base di Chimica Generale e di Chimica Organica.e di Fisica
Programma del corso :
Introduzione e definizioni generali
Aspetti storici relativi alla produzione industriale di polimeri artificiali e sintetici
Variabilità di proprietà di polimeri con struttura chimica ed organizzazione molecolare
Produzione industriale di polimeri
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Da “I polimeri nella vita di tutti i giorni” di P.Corradini, G.Guerra in I Mercoledì delle Accademie Napoletane (a cura
di Capaccioli, Garzya, Tessitore, Giannini Editore, 2004, Napoli) pp.123-140.
Masse molecolari medie e distribuzione delle masse molecolari (pp.10-13). Transizione vetrosa.
Da “ Fondamenti di Scienza dei Polimeri (a cura di Guaita, Ciardelli, La Mantia, Pedemonte, Pacini Editore, Pisa, 1998.
Viene di seguito descritto un possibile percorso di studio del sito MACROGALLERIA
il più possibile simile alla sequenza di argomenti presentata nel corso del prof. Gaetano Guerra
Struttura molecolare dei materiali polimerici
Some basics.
Diene Polymers (aspetti costituzionali per omopolimeri).
Non linear polymers. Copolymers. Tacticity. Molecular weight. Crosslinking
Morfologia di materiali polimerici
Three things that make polymers different. Glass transition. Polymer crystallinity.
Mechanical properties
Principali classi di materiali polimerici
Thermoplastics. Fibers. Elastomers. Thermoplastic-elastomers. Thermosets (termoindurenti,
mancanti nel sito; qualcosa è incluso nella voce Composites). Polyelectrolytes and Ionomers
Miscible blends (manca nel sito in italiano, c’è solo nel sito in inglese). Immiscible blends.
Composites
Sintesi dei polimeri
Putting them together: The basics.
Polimerizzazioni a catena
Free radical vinyl polymerization. Emulsion polymerization. Cationic vinyl polymerization.
Anionic vinyl polymerization. Making SBS rubber
Ziegler-Natta polymerization. Metallocene catalysis polymerization
(Aspetti di chiralità e meccanismo di reazione vedere anche: “Stereospecificità e interazioni non-covalenti” di
G.Guerra in “Recenti aspetti dei processi stereoselettivi”, Accadem.Naz.Lincei 1996, pp.91-101 oppure
In alternativa Do New Century Catalysts Unravel the Mechanism of Stereocontrol of Old Ziegler-Natta Catalysts? Di
P.Corradini, G.Guerra, L.Cavallo Accounts of Chemical Research 2004, 37, 231-241, più ricco del necessario ed a
disposizione come file PDF)
Polimerizzazioni a stadi
Making polyesters. Making Nylon 6. Making Nylon 6,6. Making polyurethanes
Making policarbonate. Making silicones
Making carbon fibers
Caratterizzazione di polimeri
Caratterizzazioni molecolari
Infrared spectroscopy. NMR spectroscopy.
Caratterizzazioni di masse molecolari
Dilute solution viscosity. Size Exclusion Chromatography.
MALDI Mass Spectroscopy
Caratterizzazioni termiche
Differential Scanning Calorimetry (saltare “Livello di cristallinità” scritto veramente male)
Polimeri principali di interesse industriale:
Termoplastici amorfi
Polystyrene (PS); Poly(methylmetacrylate) (PMMA);
Poly(vinylacetate) (PVA),
Poly(vinyl alcohol) (PVOH); Polyacrylates ; Polycarbonate (PC) ;Poly(vinyl chloride (PVC)
Termoplastici semicristallini e fibre da filatura da fuso :Polyethylene (HDPE, LDPE); Polypropylene (PP);
Polyesters (Polietilentereftalato, PET); Nylon
Polimeri semicristallini:Fibre da filatura da soluzione
Aramids; Polyacrylonitrile; Cellulose; Rayon
Gomme per usi generali
Polyisoprene;
Polybutadiene; Polyisobutylene
Gomme per usi speciali
Silicones;
SBS rubber
Termoindurenti
Poliesteri insaturi (vedi in Compositi); Epoxy resins (vedi anche “Making Epoxy resins”);
Polycarbonates (IIa parte)
Come supporto didattico sono anche fornite le diapositive presentate a lezione, sotto forma di file Power-point:
Introduzione. Masse molecolari. Cristallinità. Proprietà meccaniche. Principali classi di Materiali Polimerici.
Polimerizzazioni a catena. Catalisi Ziegler-Natta. Polimerizzazione a stadi. Caratterizzazioni. Dati di produzione
industriale.
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Si segnala in particolare che alcune tecniche di caratterizzazione non sono presenti sul sito e sono descritte solo nei file
power-point:
Termogravimetria; Prove dinamico-meccaniche; Prove di densità; Diffrazione dei raggi X
Metodi didattici: lezioni frontali, laboratorio.
Tipo di esame: esame orale
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail a [email protected]
PRINCIPI DI CHIMICA QUANTISTICA e TERMODINAMICA STATISTICA
Prof. Andrea Peluso
Obiettivi formativi: Fondamenti di meccanica quantistica applicati alla chimica. Comprensione della struttura degli
atomi e delle molecole. Natura del legame chimico e concetti di base della reazione chimica. Principi di spettroscopia
atomica e molecolare
Prerequisiti : conoscenze di base della fisica classica, delle equazioni differenziali e del calcolo matriciale.
Contenuto del corso:
Crisi della meccanica classica, comportamente duale di radiazione e materia, principio di indeterminazione, equazione
di Schrödinger. Funzione d’onda e suo significato. Operatori e valori di aspettazione. Modelli semplici. Momento
angolare, atomo di H, orbitali atomici, spin elettronico, atomi plurielettronici, sistema periodico. Struttura elettronica
molecolare, approssimazione di Born Oppenheimer, ione H2+ , orbitali di legame e di antilegame, molecole
plurielettroniche, teoria dell’orbitale molecolare, meotdo SCF e interazione di configurazione, teoria del legame di
valenza.
Testi consigliati:
I. Levine, Quantum Chemistry
H. Eyring, J. Walter, G. E. Kimball, Chimica Quantistica
Metodi didattici: lezioni frontali.
Tipo di esame: unico esame orale finale.
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
PRODUZIONE PROPRIETA’ ED APPLICAZIONI DEI MATERIALI POLIMERICI (dall’anno accademico
2007-08 questo corso è stato incluso in Chimica macromolecolare II)
Prof. Vincenzo Venditto
Obiettivi formativi: Il corso ha l'obiettivo di fornire un'adeguata padronanza dei metodi di lavorazione e delle possibili
applicazioni dei più comuni materiali polimerici, inoltre fornisce una serie di conoscenze scientifiche indispensabili per
comprendere le relazioni esistenti fra le proprietà fisiche di un materiale polimerico e le sue caratteristiche chimicostrutturali.
In pratica il corso fornisce la preparazione teorica necessaria per intraprendere in modo proficuo attività relative alla
produzione, controllo, assistenza tecnica e commerciale nel settore dell'industria delle materie plastiche, delle resine
termoindurenti e della gomma.
Il corso è strutturato in due parti, in una prima parte vengono forniti una serie di strumenti volti alla conoscenza delle
caratteristiche generali dei materiali polimerici che ne influenzano i comportamenti fisici e quindi ne condizionano le
possibilità applicative, in una seconda parte vengono descritte le caratteristiche specifiche (proprietà chimico-fisiche,
metodi di preparazione, applicazioni) ed i processi di lavorazione di una serie di polimeri di interesse industriale.
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Prerequisiti: Sono necessarie la conoscenze fornite nell’ambito dei corsi di matematica, fisica e chimica dei primi due
anni del corso di laurea in chimica. In particolare sono indispensabili nozioni generali di:
chimica generale ed inorganica, chimica organica, chimica fisica, nonchè di matematica e fisica. Inoltre sono
indispensabili le conoscenze di base della chimica macromolecolare.
E’ altresì utile una conoscenza di base della lingua inglese.
Contenuto del corso:
1) Relazioni proprietà-struttura nei materiali polimerici
b- Influenza della massa molecolare
- proprietà che dipendono direttamente dalla massa molecolare (temperatura di transizione vetrosa, temperatura
di fusione, viscosità, forze intermolecolari)
b- Influenza dello stato fisico
- lo stato disordinato (amorfo): modelli descrittivi, accenni sulla teoria del volume libero
- lo stato ordinato (cristallino): cristallinità nei polimeri (semicristallinità), condizioni per la cristallizzazione
(ordine costituzionale, configurazionale, conformazionale)
- lo stato intermedio (mesomorfo): cristalli liquidi (liotropici, termotropici), morfologie delle mesofasi liquido
cristalline (nematica, smettica, colesterica), transizioni liquido cristalline
- polimeri reticolati: definizione e caratteristiche di una gomma, effetti della reticolazione sulle caratteristiche
fisiche, elasticità gommosa
2) Comportamento viscoelastico
- Caratteristiche dei corpi elastici e dei fluidi viscosi
- Comportamento reale dei materiali polimerici (prove di creep e stress-relaxation), modelli di Voigt e di
Maxwell per la riproduzione del comportamento meccanico dei polimeri, principio di sovrapposizione di
Boltzmann, equivalenza tempo temperatura.
- Deformazioni meccaniche periodiche (contributo elastico e dissipativo alla deformazione, perdita meccanica,
modello di Voigt modificato per la riproduzione di deformazioni periodiche), analisi dinamico-meccanica
(rilassamenti molecolari nel polietilene, effetto delle ramificazioni e della tassia sui rilassamenti)
- Reologia di liquidi complessi (viscosità in fluidi Newtoniani e non-Newtoniani, viscosità elongazionale,
fenomeni secondari, influenza della temperatura e delle caratteristiche molecolari sulla viscosità, metodi di
misura della viscosità)
3) Processi di lavorazione dei materiali polimerici
a- Materiali termoplastici
- Estrusione (descrizione e funzionamento di un estrusore, geometrie delle viti e flussi nel cilindro, portata di
estrusione, estrusori bivite, geometrie delle filiere), applicazioni nell’estrusione di profilati (sezione cava e
piena), nell’estrusione di film e lamine, per rivestimenti, nella produzione di film (fenomeni di orientamento
indotti nella soffiatura)
- Blow moulding (descrizione del processo di formatura, caratteristiche dei materiali per blow moulding,
applicazioni)
- Injection blow moulding (descrizione del processo di formatura, applicazione alla produzione di bottiglie di
PET, permeabilità ai gas nelle bottiglie di PET e agenti barriera)
- Termoformatura (descrizione del processo, caratteristiche degli stampi, applicazioni)
- Injection moulding (descrizione del processo di formatura a iniezione, caratteristiche degli stampi,
applicazioni)
b- Materiali termoindurenti
- Injection moulding (adattamento del processo di estrusione ai termoindurenti, tecnica RIM, applicazioni)
- Compression moulding (descrizione del processo, caratteristiche degli stampi, applicazioni)
- Formazione di laminati (descrizione delle tecniche per la preparazione di laminati e truciolati)
c- Materiali elastomerici
- Funzione degli additivi, descrizione del processo di lavorazione, tecniche di formatura e calandratura
d- Processi di trasformazione delle fibre
- Caratteristiche dei polimeri per fibre, metodi di filatura (dal fuso, da soluzione a secco/umido, caratteristiche
dei filati), stiro dei filati, texturizzazione, tintura
4) Polimeri di interesse industriale (caratteristiche, metodi di preparazione, applicazioni)
a- Termoplastici
Polietilene (LDPE, HDPE, HMWPE), Polipropilene, Polivinilcloruro, Polistirene atattico, Resine ABS,
Polimetilmetacrilati, Policarbonato
b- Termoindurenti
Resine fenolo-formaldeide (novolacche, resoli), Resine amminiche, Resine poliestere insature, Resine
epossidiche, Resine poliuretaniche, Resine alchidiche, Resine alliliche, Resine furaniche
c- Elastomeri(saturi/insaturi)
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Gomma stirene-butadiene (SBR), Termoelastomeri stirene-butadiene (SBS), Polibutadiene, Poliisoprene (NR, IR),
Polimeri dell’isobutilene (gomma butile, gomma clorobutile), Polimeri etilene-propilene (EPM, EPDM), Elastomeri
speciali (neoprene, gomma nitrile, gomme siliconiche, gomme poliuretaniche, elastomeri florurati)
d- Polimeri per fibre sintetiche
Poliammidi (Nylon 6, Nylon 6,6), Poliesteri (polietilentereftalato), Poliacrilonitrile
f- Lattici e Vernici (definizioni, metodi di produzione, proprietà)
Riferimenti bibliografici
- Macromolecole Scienza e Teconologia (vol. 1e 2), Pacini Ed. (1983)
-MAC- Fondamenti di Scineza dei Polimeri, Pacini Ed. (1998)
-FON- F.W.Billmeyer, Textbook of Polymer Science (3° ed), Wiley & Sons Ed. (1984)
-BIL- Macromolecules, (F.A.Bovey, F-H.Winslow Ed.), Academic Press (1979)
-BOV- L.H.Sperling, Introduction to Physical Polymer Science, Wiley&Sons Ed.(1992) -SPE- H.Saechtling, Manuale delle Materie Plastiche, Tecniche Nuove Ed.(1992)
-MAN- D.H.Morton, Jones, Polymer Processing, Chapman and All Ed.(1989)
-MORRiferimenti per i singoli argomenti
Cap.1
a) cap.1 in FON; BIL; BOV; SPE; MOR b) cap.5-7,9 in SPE; cap.5,6 in BOV; cap.7-9 in FON; cap V-1, 2 e
V-9 in MAC (vol.2); cap.10-12 in BIL, cap.1 in MOR
Cap.2
cap.10,11 in FON; cap.11 BIL; cap. V-3,4 e 9-12 in MAC (vol.2); cap.6 in BOV; cap. 8-11 in SPE;
Cap.3
cap.4-12 in MOR, cap.12 in FON; cap.17-19 in BIL; cap.III.2 in MAC
Cap.4
cap.3 in MAN; cap.13-16 in BIL; cap.III.1 in MAC
Metodi didattici: lezioni
Tipo di esame: prova orale. Se lo studente, durante il corso, supera le prove intercorso, non dovrà superare la prova
scritta.
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
SINTESI ORGANICA e LABORATORIO
Prof. Irene Izzo, Laboratorio: Dott. A Massa
Obiettivi formativi: Scopo del corso è quello di fornire agli studenti gli strumenti necessari per la realizzazione della
sintesi totale di molecole strutturalmente complesse, in particolare saranno fornite conoscenze sull’analisi
retrosintetica, sull’utilizzo dei gruppi protettori e della fase solida. Alla fine del corso gli studenti dovrebbero essere in
grado di progettare una efficiente sintesi totale di un composto organico relativamente complesso.
Prerequisiti: Chimica Organica I e Chimica Organica II.
Contenuto del corso di Sintesi Organica (prof. I. Izzo):
Introduzione alla sintesi organica. Premesse storiche. Significato della Sintesi Organica nell’ambito della ricerca
accademica e industriale. Sintesi lineari e convergenti. Sintesi totali, parziali e formali.
Chemoselettività e protezione di gruppi funzionali. Reazioni Selettive. Riduzione di gruppi carbonilici. Ossidazione
di alcoli. Gruppi protettori per carbonili (acetali e tioacetali), alcoli (acetali, eteri, silileteri, esteri), ammine
(carbammati), acidi carbossilici (esteri, ossazoline). Il concetto di “sets ortogonali” e funzioni mascherate.
Sintesi Organica nell’industria: Esempi di preparazioni industriali di composti organici: benzocaina (anestetico
locale), saccarina (dolcificante), salbutamolo (antiasmatico), tiroxina (ormone tiroideo), muscalure (feromone),
dofetilide (antiaritmico).
Sintesi di peptidi in fase solida: strategie generali di sintesi (uso dei classici gruppi protettori, Boc, Cbz e FMOC, dei
condensanti e dei metodi di deprotezione). Supporti. Approccio alla sintesi dell’ossitocina (ormone), gastrina (ormone)
e sintesi totale dell’aspartame (dolcificante).
69
Analisi retrosintetica: Processo retrosintetico, disconnessioni e sintoni come reagenti ideali. La reattività delle
molecole organiche e la classificazione dei gruppi funzionali. Sistemi consonanti e dissonanti. Scelta delle
disconnessioni per sistemi mono-, bi- e polifunzionali. Interconversione di gruppi funzionali. Composti 1,3-difunzionali
(reazioni aldoliche ed affini). Composti 1,5-difunzionali (reazione di Michael). Disconnessioni illogiche. Sistemi 1,2 e
1,4-difunzionali. Umpolung.
Controllo della geometria dei doppi legami: reazioni di eliminazione. Equilibrazione di alcheni verso l’isomero più
stabile termodinamicamente. Equilibrazione con iodio e luce ultravioletta. Reazione di Julia: studio delle ragioni della
stereoselettività nello stadio di eliminazione. Reazione di Peterson: meccanismo della eliminazione stereospecifica.
Reazione di Wittig: studio della stereoselettività nel caso di iluri “stabilizzati” e “non stabilizzati”. Reazione di HornerWadsworth-Emmons.
Reazioni stereoselettive nei composti ciclici. Cicli a quattro termini: Alchilazione in alfa di beta-lattoni. Riduzione di
butanoni. Cicli a cinque termini: proprietà conformazionali dei cicli a cinque termini. Riduzioni di 2alchilciclopentanoni, alchilazioni di butenolidi e di ciclopentenoni. Trasmissione della chiralità. Esempio dell’acido (S)(+)-mandelico. Epossidazione e sintesi di aloidrine in 4-alchipenteni. Cicli a sei termini: stereoselettività
nell’alchilazione di cicli contenenti un carbonio ibridato sp2 (caso dell’antidolorifico alfaprodina) e due carboni ibridati
sp2: attacco assiale. Modello che spiega il decorso stereochimico. Controllo conformazionale nella formazione degli
anelli a sei termini. Cicli fusi, pontati e spiranici. Selettività nelle riduzioni ed alchilazioni. Stati di transizione ciclici in
grado di revertire le normali selettività (es.: epossidazioni).
Reazioni diastereoselettive in composti aciclici: Prochiralità: nomenclatura pro-R, pro-S, Si e Re. Addizione ai
gruppi carbonilici: modello di Felkin-Anh ed effetto della chelazione. Stereoselettività nelle reazioni di alcheni:
modello di Houk. Stereoselettività nelle condensazioni aldoliche.
Testi di riferimento:
1) Organic Chemistry, Clayden, Greeves, Warren, Wothers, Oxford University Press; Oxford and New York.
2) Organic Synthesis: the disconnection approach. S. Warren, John Wiley and sons, New York.
3) Organic Chemistry in action. F. Serratosa, J. Xicart; Elsevier
Metodi didattici: lezioni frontali
Tipo di esame: esame scritto
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
Programma del corso di laboratorio:
Obiettivi formativi: Verranno realizzate ed apprese le metodologie più recenti di sintesi organica.
Prerequisiti : Chimica Organica I e Chimica Organica II.
Contenuto del corso:
Esercitazioni di laboratorio.
Esperienza n.1
Epossidazione regioselettiva del geraniolo con VO(acac)2/TBHP: Analisi degli spettri 1H-NMR e 13C-NMR.
Esperienza n.2
Reazione di acetilazione del geraniolo: Analisi degli spettri 1H-NMR e 13C-NMR.
Esperienza n.3
Reazione di epossidazione regioselettiva del geraniolo acetilato con MCPBA: Analisi degli spettri 1H-NMR e 13C-NMR
Esperienza n.4
Sintesi del dipeptide Fmoc-L-Ala-L-Phe-O-t-Bu: Analisi degli spettri 1H-NMR e 13C-NMR
Esperienza n.5
Riduzione stereoselettiva del t-butilcicloesanone con NaBH4 e L-Selectride. Analisi degli spettri 1H-NMR e 13C-NMR
Metodi didattici: Esercitazioni pratiche in laboratorio
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Tipo di esame: Valutazione delle relazioni di laboratorio
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail [email protected]
SINTESI ORGANICA II
Prof. Francesco De Riccardis
Obiettivi formativi: Fornire le conoscenze di sintesi organica avanzata, in particolare della sintesi asimmetrica e
relazionate all’utilizzo di reazioni che coinvolgono intermedi di organo-palladio in modo che lo studente sia in grado di
proporre un efficiente schema sintetico per la preparazione di composti organici strutturalmente complessi.
Prerequisiti: Conoscenza delle nozioni fondamentali della chimica organica
Contenuto del corso:
Il corso è incentrato su argomenti di sintesi asimmetrica, sintesi mediata da palladio(0), sintesi in fase solida e sui
metodi atti a rivelare eccessi enantiomerici e ad assegnare configurazioni assolute di centri stereogenici.
.
Sintesi Organica: Selettività in chimica organica: chemo- regio-, diastereo- ed enantioselettività. Reazioni
stereospecifiche.
Simmetria e Chiralità: Chiralità assiale ed atropoisomeria, topologia e prochiralità, centri stereogenici e prochirali.
Assegnazione configurazionale di atropoisomeri, molecole presentanti chiralità assiale (descrittori R/S o P/M), centri
prochirali (descrittori pro-R/pro-S) e topologicamente disequivalenti (descrittori Re/Si).
Sintesi Asimmetriche: Reagenti chirali, solventi chirali, agenti solvatanti chirali, ausiliari chirali, catalizzatori chirali:
vantaggi e limiti d’applicazione.
Addizioni a Carbonili: Addizione di nucleofili al carbonile: controllo indotto da centri stereogenici in alfa al carbonile
(modello di Cram e Felkin-Ahn). Controllo stereochimico indotto da ausiliari chirali, controllo stereochimico indotto da
catalizzatori chirali, controllo stereochimico indotto da reagenti chirali.
Sostituzioni in alfa a Carbonili: Uso di ausiliari chirali nella Sostituzione in alfa a carbonili: ossazoline di Meyers,
ossazolidinoni di Evans, canforsultami di Oppolzer, SAMP e RAMP di Enders.
Reazioni Aldoliche Asimmetriche: Modello di Zimmerman-Traxler, generazione di enolati del boro, stagno, titanio ed
uso degli ausiliari chirali nelle reazioni aldoliche asimmetriche.
Reazioni di Diels-Alder Asimmetriche: Controllo stereochimico indotto da ausiliari chirali, controllo stereochimico
indotto da catalizzatori chirali.
Addizioni a Carbonili alfa,beta-Insaturi: Addizioni stereoselettiva di nucleofili ed idruri a doppi legami coniugati al
carbonile.
Riduzioni Enantioselettive: Riduzioni catalitiche enantioselettive su doppi legami C=C, riduzioni catalitiche
enantioselettive su carbonili ad opera di idruri.
Ossidazioni Enantioselettive: epossidazione enantioselettiva di Sharpless, epossidazione enantioselettiva di Jacobsen,
diidrossilazione enantioselettiva di Sharpless.
Reazioni con Enzimi: reazioni di riduzione, ossidazione, esterificazione ed idrolisi.
Palladio(0) in Sintesi Organica: Fonti di Pd(0), ciclo catalitico nella formazione di legami C-C, reazione di Suzuki,
reazione di Stille, carbonilazione, reazione di Heck.
Sintesi di Peptidi su Fase Solida: strategie di protezione per la sintesi di peptidi (strategia Boc/Bzl e Fmoc/t-Bu),
caratteristiche del supporto solido, ancoraggio del primo amminoacido, elongazione della catena peptidica: agenti
condensanti e reazioni secondarie, utilizzo di additivi, reagenti di fosfonio e guanidinio; distacco dalla resina e problemi
connessi.
Metodi analitici per la valutazione dell’eccesso enantiomerico e l’assegnazione delle configurazioni assolute di
centri stereogenici: metodi polarimetrici: limiti (effetto Horeau), metodi NMR: agenti chirali solvatanti
(ariltrifluoroetanoli), reagenti chirali di shift di lantanidi, agenti chirali derivatizzanti (MTPA). Determinazione della
configurazione assoluta di alcoli secondari mediante metodo di Mosher. Metodi cromatografici per la valutazione
dell’eccesso enantiomerico (gascromatografia e HPLC in presenza di fasi stazionarie o solventi chirali).
Modellistica molecolare: formati di visualizzazione delle molecole, anatomia del campo di forza nella meccanica
molecolare. Problema dei minimi locali. Minimizzazione energetica e dinamica molecolare di cis- e trans-idrindanoni.
Testi di riferimento: SINTESI ASIMMETRICA, Garry Procter, 2000, EdiSES s.r.l. –Napoli;
ORGANOMETALLICS IN SYNTHESIS, M. Schlosser, J. Wiley and Sons, 1994;
CLASSIC IN TOTAL SYNTHESIS, K. C. Nicolaou, E. J. Sorensen, VCH, 1996;
ORGANIC SYNTHESIS WORKBOOK, J. A. Gewert et al, Wiley-VCH, 2000.
71
Metodi didattici: lezioni frontali
Tipo di esame: prova scritta
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
SPETTROSCOPIE DI RISONANZE MAGNETICHE APPLICATE
Prof. Alfonso Grassi
Obiettivi formativi: Introdurre lo studente alla caratterizzazione di composti inorganici e metallorganici mediante
spettroscopia di risonanza magnetica nucleare (NMR) e risonanza magnetica elettronica (ESR)
Prerequisiti: Nessuno
Contenuto del corso:
1. Spettroscopia NMR di composti organometallici ed inorganici.
Principi di spettroscopia NMR monodimensionale e bidimensionale. Tempi di rilassamento. 1H NMR e
13
C NMR di composti organometallici. NMR di nuclei metallici. NMR di sistemi flussionali. NMR di
composti metallici paramagnetici.
2. Meccanismi di polimerizzazione delle olefine ed analisi strutturale di materiali polimerici.
Caratterizzazione strutturale di materiali polimerici mediante 1H e 13C NMR. Identificazione del
meccanismo di polimerizzazione (enantiomorphic site; chain end). Modello statistico Markov di 1° e 2°
ordine. Modello statistico Bernoulliano. Definizione dei rapporti di reattività mediante metodo di
Fineman e Ross.
3. Cenni sulla caratterizzazione strutturale di materiali mediante CP MAS 13C NMR in stato solido
.Le condizioni di Hartman-Hann. La Cross Polarizzazione. Metodi per la determinazione della strutturale
di composti organometallici. Metodi di caratterizzazione di polimeri insolubili. Studio della cinetica di
reazioni chimiche in stato solido.
Spettroscopia di Risonanza elettronica di Spin (ESR).
Principi di spettroscopia ESR. Accoppiamento iperfine. Accoppiamento Spin – Orbita. Il caso di due o
più elettroni spaiati. Tecniche sperimentali. Caratterizzazione di composti inorganici e metallorganici
paramagnetici.
Testi di riferimento:
J.K.M. Sanders “Modern NMR Spectroscopy” - Oxford University Press-2nd Ed.
T.D.W. Clardige “High Resolution NMR Techniques in Organic Chemistry”- Pergamon Press.
R. Benn, A. Rufinska “High Resolution Metal NMR Spectroscopy of Organometallic Compounds” Angew. Chem. Int.
Ed. Engl. 1986, 25, 861.
C. Elschenbroich, A. Salzer Organometallics – Ed. VCH.
Appunti di Spettroscopia ESR
Metodi didattici: lezioni, esercitazioni pratiche, appunti.
Tipo di esame: test, esame orale.
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
STEREOCHIMICA
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Prof. Arrigo Scettri
Obiettivi formativi: Acquisizione dei concetti fondamentali per lo studio delle molecole nella loro tridimensionalità.
Apprendimento delle principali tecniche analitiche e spettroscopiche dedicate all’analisi del decorso stereochimico di
una reazione. Capacità di utilizzazione di dati stereochimici per la delucidazione di meccanismi di reazione.
Prerequisiti: Superamento dei corsi di “Chimica Organica I” e “Chimica Organica II”
Contenuto del corso:
Isomeria ottica
- Proprietà delle modificazioni racemiche
- Processi di racemizzazione
- Metodi di risoluzione di modificazioni racemiche
- Definizione di eccesso enantiomerico e metodi per la sua determinazione
Configurazione relativa ed assoluta
- metodi chimici e fisici per la determinazione della configurazione relativa ed assoluta
Conformazione e reattività di composti aciclici.
- stabilità e reattività di isomeri conformazionali
- stabilità e reattività di diastereoisomeri
Conformazione e reattività di composti ciclici.
- stabilità e reattività di isomeri conformazionali
- stabilità e reattività di diastereoisomeri
Isomeria geometrica
Testi di riferimento: Ernest L. Eliel: “ Stereochemistry of Carbon Compounds”, McGraw-Hill Co. New York, (II ed.)
Metodi didattici: Lezioni frontali
Tipo di esame: esame orale
Lingua di insegnamento: italiano
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
STRUTTURISTICA CHIMICA
Dott.ssa Consiglia Tedesco
Obiettivi formativi: fornire le basi per gli studi strutturali basati sulla diffrazione dei raggi X allo stato solido sia da
cristallo singolo che materiali policristallini
Prerequisiti: Conoscenza delle nozioni di base di analisi matematica, fisica e chimica fisica
Contenuto del corso:
Stato cristallino: cella unitaria; costanti reticolari; cristalli ionici; covalenti, molecolari.
Simmetria: congruenza; rotazioni proprie e improprie; centri di inversione e piani di riflessione; operatori di simmetria;
e concetto di gruppo; classi e sistemi cristallini.
Diffusione e diffrazione: funzione di interferenza; reticoli tridimensionali; leggi di Laue; reticolo reciproco; legge di
Bragg; indici di Miller; fattore di struttura; fattori atomici; legge di Friedel; trasformate di Fourier.
Emissione e misura dei raggi X: generatori di radiazione; tubi di emissione; curve caratteristiche; misure fotografiche;
rilevatori di fotoni; fotomoltiplicatori; rilevatori sensibili alla posizione; area-detector.
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Tecniche di misura per monocristalli: apparecchi a contatore con goniostato Euleriano, determinazione della cella
unitaria e della simmetria; misura delle intensità integrate, tecniche fotografiche, spettri di fibra; camera di
Weissenberg.
Tecniche di misura su polveri: camera di Debye; strumenti a contatore; riconoscimento degli spettri; indicizzazione
degli spettri di polvere.
Analisi strutturale: deduzione della simmetria nel cristallo e del gruppo spaziale, contenuto della cella unitaria: unità
asimmetrica, densità, fattore di scala e fattore termico, il problema della fase in cristallografia; metodi per tentativo; uso
dei modelli molecolari; uso delle trasformate di Fourier; funzione di Patterson, metodi diretti, relazioni probabilistiche,
metodi multisoluzione, tecniche Fourier.per il completamento delle strutture.
Affinamento delle strutture: metodo dei minimi quadrati, metodo di Rietveld
Vibrazione termica: modello isotropico e modello anisotropico.
Il corso comprende visite al Laboratorio di Diffrazione RX ed una esercitazione pratica di caratterizzazione strutturale o
da cristallo singolo o da polveri.
Testi di riferimento:
1) A. Immirzi La diffrazione dei cristalli Liguori 2002
2) M. F. C. Ladd, and R. A. Palmer Structure Determination by X-Ray Crystallography, 4th Edition, Springer 2003
3) G. H. Stout, L. H. Jensen X-Ray Structure Determination: A Practical Guide, 2nd Edition, John Wiley and Sons 1989
4) C. Giacovazzo, H. L. Monaco, D. Viterbo, F. Scordari, G. Gilli, G. Zanotti, and M. Catti Fundamentals of
Crystallography, Oxford University Press 1994
Metodi didattici: lezioni
Tipo di esame: orale
Lingua di insegnamento: italiano, alcuni testi sono in inglese
Altre informazioni: ulteriori informazioni possono essere richieste via e-mail: [email protected]
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