CHIMICA ORGANICA - ELEMENTI DI CHIMICA FISICAModulo ELEMENTI DI CHIMICA FISICA
Anno accademico 2024/2025 - Docente: GIUSEPPE LANZARisultati di apprendimento attesi
Conoscenza e capacità di comprensione: lo studente acquisisce le conoscenze delle leggi base della chimica e della fisica necessarie per comprendere l’origine e l’evoluzione di fenomeni chimici, biochimici e biologici e delle loro applicazioni nel settore di Scienze Farmaceutiche.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: lo studente acquisisce i principi della termodinamica e come questi permettono o pongono dei limiti nelle varie trasformazioni energetiche.
Capacità di apprendimento: lo studente diventa capace di applicare i modelli chimico-fisici per la razionalizzazione degli esperimenti.
Autonomia di giudizio: dopo aver consolidato i concetti base, lo studente sviluppa la sua capacità critica nel valutare e interpretare i dati che gli permettono di intraprendere autonomamente ricerche successive nel settore chimico-farmaceutico.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Lezioni frontali ed esercitazioni numeriche sui concetti base e sulle molteplici e applicazioni in ambito chimico-farmaceutico.
Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
"Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA: A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze. E' possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del nostro Dipartimento, prof.ssa Santina Chiechio."
Prerequisiti richiesti
E' necessario aver superato l'esame di chimica generale del primo anno.
Frequenza lezioni
La frequenza delle lezioni è obbligatoria come previsto dal regolamento del corso di laurea (http://www.dsf.unict.it/it/corsi/l-29_sfa/piani-di-studio)
Contenuti del corso
TERMODINAMICA
Primo principio della termodinamica. Lavoro e Calore. Funzioni di stato: energia interna, entalpia, capacità termica a pressione e volume costante. Termochimica. Entalpia standard, entalpie di reazione, entalpie di formazione, energia di legame, processi endotermici esotermici. La legge di Hess.
Secondo principio della termodinamica. Entropia e processi spontanei. Entropia assoluta. Energia libera di Gibbs. Dipendenza dell’energia di Gibbs dalla pressione. Equilibrio chimico. Costante di equilibrio termodinamico. Equilibri omogenei ed eterogenei. Effetto della temperatura sull’equilibrio.
ELETTROCHIMICA
Conducibilità di soluzioni di elettroliti, conduttometria e titolazioni conduttometriche. Potenziali elettrodici, semicelle, pile, equazione di Nernst. Potenziali standard di riduzione e sue applicazioni in campo chimico e biochimico. Potenziometria.
CINETICA CHIMICA
Velocità delle reazioni chimiche, ordine di reazione. Forma integrata delle equazioni cinetiche di ordine zero, di primo e di secondo. Reazioni competitive, reazioni consecutive e reazioni all'equilibrio. Meccanismi di reazione e ordine di reazione. Catalisi.
Testi di riferimento
1. Sono disponibili gli appunti delle lezioni.
2. Engel T., Reid P., "Chimica Fisica" PICCIN.
3. G.K. Vemulapalli “Chimica Fisica” Ed. EDISES
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Primo principio della termodinamica e sue applicazioni. | vedi TERMODINAMICA su studium; Testo 2, Capitoli 3 e 4 |
| 2 | Secondo principio della termodinamica e sue applicazioni. | vedi TERMODINAMICA su studium; Testo 2, Capitolo 5 |
| 3 | Terzo principio della termodinamica e sue applicazioni. | vedi TERMODINAMICA su studium; Testo 2, Capitoli 6-8 |
| 4 | Energia libera di Gibbs ed equilibrio chimico | vedi TERMODINAMICA su studium Testo 2, Capitolo 10 |
| 5 | Conducibilità di soluzioni di elettroliti e sue applicazioni. | vedi ELETTROCHIMICA su Studium; Testo 2, Capitolo 11 |
| 6 | Potenziometria, equazione di Nernst e loro applicazioni. | vedi ELETTROCHIMICA su Studium; Testo 2, Capitolo 11 |
| 7 | Velocità delle reazioni chimiche e ordine di reazione. | vedi CINETICA su Studium; Testo 2, Capitoli 24 e 25 |
| 8 | Catalisi ed autocatalisi | vedi CINETICA su Studium; Testo 3, Capitolo 8 |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Le date di esami sono pubblicate nel sito del Dipartimento di Scienze del Farmaco e della Salute:
http://www.dsf.unict.it/corsi/lm-13_ctf/calendario-esami
L'esame consiste di una prova scritta e di una prova orale.
La prova scritta richiede la risoluzione di tre esercizi numerici sui seguenti argomenti:
cinetica chimica;
primo principio della termodinamica;
secondo principio della termodinamica;
elettrochimica.
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA:
A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze. E' possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del nostro Dipartimento, prof.ssa Santina Chiechio.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Velocità di reazione, costante specifica di velocità ed ordine di reazione.
Modelli cinetici di reazioni consecutive, competitive e loro applicazioni nello studio degli ecosistemi.
Secondo principio della termodinamica e problematiche connesse all'inquinamento ambientale.
Schematizzare un apparato sperimentale per la realizzazione di una pila.
Determinazione di specie chimiche tramite misure elettrochimiche: potenziometria e conduttometria.