Insegnamento
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1022293 -
CHIMICA ORGANICA I
(obiettivi)
L’obiettivo del corso è quello di dare agli studenti le conoscenze fondamentali e, soprattutto, un metodo di studio, non basato su nozioni mnemoniche, che dia loro delle solide basi per affrontare tutti i vari aspetti della Chimica Organica e i corsi successivi che si basano su questa disciplina.
Canale: A - L
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FABRIZI GIANCARLO
( programma)
Risultati di apprendimento attesiConoscenze acquisiteGli argomenti trattati nel programma.Competenze acquisiteAffrontare i problemi fondamentali della Chimica Organica.ProgrammaConoscenze che si intendono già in possesso dello studente: ibridazione, risonanza, aromaticità, elementi base di termodinamica (DH, DG, DS), equilibrio chimico, elementi base di cinetica chimica, teoria della velocità di reazione, stato di transizione.Acidi e basi - Acidi e basi secondo Arrhenius, Lowry-Brönsted e Lewis. Fattori che influenzano la forza degli acidi e delle basi di Lowry-Brönsted: ibridazione, polarizzabilità, elettronegatività, effetto induttivo, effetto di campo, risonanza, legame idrogeno, solvente. Alcani e cicloalcani - Nomenclatura, ibridazione, struttura, isomeri di struttura, conformazione (tensione torsionale, tensione angolare), ibridazione e angolo di legame (caso del ciclopropano).Proiezioni di Newman. Proiezioni di Haworth. Reazioni degli alcani: alogenazione radicalica [meccanismo, selettività (stato di transizione e postulato di Hammond)]. Radicali. struttura dei radicali, stabilità dei radicali (iperconiugazione, mesomeria). Sistemi biciclici: nomenclatura. Stereochimica - Stereoisomeria. Chiralità. Centro chirale e centro stereogenico (o stereocentro). Enantiomeri e diastereoisomeri. Elementi di simmetria: centro di simmetria, asse di simmetria, piano di simmetria. Nomenclatura degli enantiomeri: il sistema R-S (Cahn, Ingold e Prelog). Attività ottica. Racemi. Potere rotatorio specifico. Eccesso enantiomerico. Composti con più centri chirali. Diastereoisomeri e forme meso. Proiezioni di Fischer. Separazione degli enantiomeri. Stereoselettività e stereospecificità. Alcheni - Nomenclatura, ibridazione, struttura, stabilità, isomeria geometrica. Nomenclatura E-Z per gli stereoisomeri degli alcheni. Reazioni degli alcheni: addizione di acidi alogenidrici [ionica (carbocationi: struttura, stabilità, trasposizione dei carbocationi) e radicalica (HBr)], acqua (catalisi acida specifica), alogeni, formazione di aloidrine, idroborazione-ossidazione (regio- e stereochimica), epossidazione (reazione con peracidi), idrogenazione catalizzata da metalli di transizione (Pd) e calori di idrogenazione, reazione di Heck, ossidazione con tetrossido di osmio (numeri di ossidazione), addizione di carbeni (formazione di carbeni dal cloroformio), sintesi dell’anello ciclopropanico secondo Simmon-Smith. Alogenazione allilica: effetto della concentrazione di bromo e della temperatura sul rapporto addizione al doppio legame/bromurazione allilica. Reazione con N-bromosuccinimmide. Stabilità del radicale allilico. Regioselettività Dieni coniugati - Struttura, reattività. Reazioni degli 1,3-dieni: addizione 1,2 e 1,4 (controllo cinetico e termodinamico). Alchini - Nomenclatura, ibridazione, struttura. Reazioni degli alchini: addizione di idrogeno catalizzata dal palladio, addizione di acidi alogenidrici (il carbocatione vinilico: ibridazione, stabilità), addizione di alogeni, addizione di acqua (catalizzata da acido solforico e sali di mercurio), idroborazione-ossidazione con alchini interni e terminali (disiamilborano), acidità degli alchini terminali (reazioni di addizione e di sostituzione nucleofila). Alogenuri alchilici – Struttura. Nomenclatura IUPAC. Sostituzione nucleofila alifatica (SN), nucleofilia e basicità. SN1: meccanismo, stereochimica, coppie ioniche, fattori che influenzano la SN1 (alogenuro alchilico, gruppo uscente, nucleofilo, solvente: solventi polari protici, solventi polari aprotici, solventi non polari aprotici). SN2: meccanismo, stereochimica, fattori che influenzano la SN2 (alogenuro alchilico, gruppo uscente, nucleofilo, solvente). Competizione tra SN1 e SN2 (influenza della struttura del grupppo alchilico, del solvente, del nucleofilo). b-Eliminazione. E1: meccanismo, regiochimica (orientamento secondo Saitseff). E2: meccanismo, regiochimica, stereochimica. Reazioni E2 nei sistemi ciclici. Competizione tra E1 e E2: effetto della struttura dell’alogenuro alchilico, del solvente, della base. Competizione tra SN e E: competizione tra SN1 e E1, competizione tra SN2 e E2 (effetto del gruppo alchilico, del nucleofilo/base, del solvente). a-Eliminazione: formazione di carbeni. Formazione di composto organometallici: formazione di alchillitio, formazione di alchilmagnesio. Alcoli - Nomenclatura. Reazioni degli alcoli: basicità e acidità degli alcoli in fase gassosa e in soluzione, formazione di eteri (sintesi di Williamson e disidratazione in ambiente acido), formazione di esteri, formazione di tosilati, addizione a doppi legami C-C (protezione dei gruppi alcolici come tetraidropiranil derivati), ossidazione (meccanismo dell’ossidazione con acido cromico e piridinio clorocromato), reazione con alogenuri del fosforo; reazione con cloruro di tionile in assenza (SNi) e in presenza di ammine terziarie o piridina, disidratazione degli alcoli e dei corrispondenti tosil derivati. Trasposizione pinacolica Eteri - Nomenclatura. Reazioni degli eteri: scissione acido-catalizzata con HX. Epossidi: nomenclatura, apertura degli epossidi (acido-catalizzata, nucleofila), reazione con i reattivi di Grignard. (sintesi dei reattivi di Grignard, reazione dei reattivi di Grignard con acqua e anidride carbonica). Aldeidi e chetoni - Nomenclatura. Reazioni di addizione: effetto della catalisi acida specifica nella reazione di addizione. Reazione con idruri del boro e dell’alluminio (reattività degli alcossi derivati degli idruri del boro e dell’alluminio), con alchini terminali, con i reattivi di Grignard, acido cianidrico, acqua, alcoli (acetali come gruppi protettori). Reazioni di addizione-eliminazione: reazione di Wittig, reazione con ammine primarie e secondarie. Ossidazione di Bayer-Villiger: tendenza migratoria dei vari gruppi. Riduzione a idrocarburi: riduzione di Clemmensen e di Wolff-Kishner. Acidi carbossilici - Nomenclatura (acidi mono-, bi-, tricarbossilici, ecc.). Reazioni degli acidi carbossilici: reazione acido-base, reazione con LiAlH4, con alcoli, con SOCl2, con PBr3. Derivati degli acidi carbossilici (alogenuri acilici, anidridi, esteri, lattoni, ammidi, lattami, immidi, nitrili) - Nomenclatura. Reazioni dei derivati degli acidi: con acqua [cloruri degli acidi, anidridi, esteri (differenza tra esteri di alcoli 1°, 2° e 3°), ammidi, nitrili], con alcoli (cloruri degli acidi, anidridi, esteri), con i sali degli acidi carbossilici (cloruri degli acidi), con ammoniaca o ammine (cloruri degli acidi, anidridi, esteri), con organomagnesio (esteri), con LiAlH4 (esteri, ammidi, nitrili), degradazione di Hoffmann, reazione di Reformatsky). Enoli ed enolati - Tautomeria cheto-enolica in ambiente acido e in ambiente basico [fattori che influenzano l’equilibrio cheto-enolico (legame idrogeno, coniugazione)], controllo termodinamico e controllo cinetico nella formazione di anioni enolato con LDA. Bromurazione in a dei chetoni (in ambiente acido e in ambiente basico), reazione di Hell-Vohlard-Zelinski. Condensazione aldolica, condensazione aldolica seguita dalla disidratazione (in ambiente acido e in ambiente basico), condensazione aldolica intramolecolare, condensazione aldolica incrociata, condensazioni di Claisen e Dieckmann, sintesi aceto acetoacetiche e maloniche. Aldeidi e chetoni a,b-insaturi - Addizione 1,4 e 1,2 (reversibili e irreversibili). Confronto tra la reazione con i reattivi di Grignard e con gli anioni dei composti 1,3-dicarbonilici. Anellazione di Robinson. Composti aromatici - Aromaticità. Regola di Huckel. Composti aromatici, antiaromatici e non aromatici. Ioni aromatici. Composti eterociclici aromatici. Nomenclatura. Reazioni di sostituzione elettrofila aromatica: meccanismo, effetto dei sostituenti (reattività e orientamento), aloenazione, nitrazione, solfonazione, alchilazione di Friedel-Crafts (limiti della reazione di Friedel-Crafts), acilazione di Friedel-Crafts. Reazioni di sostituzione nucleofila aromatica: Meccanismo di addizione-eliminazione, meccanismo di eliminazione-addizione (via benzino; prove a favore dell’esistenza del benzino), sostituzione via carbocatione fenilico. Ammine - Nomenclatura. Chiralità: analogie tra ammine terziarie e carbanioni. Inversione piramidale. Chiralità dei sali di ammonio quaternari. Reazioni di eliminazione dei sali di ammonio quaternari: eliminazione secondo Hofmann [stato di transizione variabile e interazioni steriche]. Reazioni delle ammine: basicità in soluzione e in fase gassosa. Reazioni con alogenuri alchilici, con derivati carbonilici, reazioni delle ammine aromatiche con acido nitroso (sali di diazonio e reazioni di copulazione). Enammine - Reazioni di alchilazione, acilazione, addizione coniugata. Fenoli - Nomenclatura. Reazioni dei fenoli: acidità, formazione di esteri e di eteri, sostituzioni elettrofile aromatiche, reazione di Reimer-Tiemann, reazione di copulazione. Carboidrati – Struttura. Nomenclatura. Proiezioni di Fischer. Monosaccaridi D e L. Struttura ciclica dei monosaccaridi. Mutarotazione. Disaccaridi. Amminoacidi - Struttura. Chiralità. Proprietà acide e basiche. Punto isoelettrico. Il legame peptidico.
 B. Botta. Chimica Organica. Edi-Ermes
(Date degli appelli d'esame)
Canale: M - Z
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GOGGIAMANI ANTONELLA
( programma)
Risultati di apprendimento attesiConoscenze acquisiteGli argomenti trattati nel programma.Competenze acquisiteAffrontare i problemi fondamentali della Chimica Organica.ProgrammaConoscenze che si intendono già in possesso dello studente: ibridazione, risonanza, aromaticità, elementi base di termodinamica (DH, DG, DS), equilibrio chimico, elementi base di cinetica chimica, teoria della velocità di reazione, stato di transizione.Acidi e basi - Acidi e basi secondo Arrhenius, Lowry-Brönsted e Lewis. Fattori che influenzano la forza degli acidi e delle basi di Lowry-Brönsted: ibridazione, polarizzabilità, elettronegatività, effetto induttivo, effetto di campo, risonanza, legame idrogeno, solvente. Alcani e cicloalcani - Nomenclatura, ibridazione, struttura, isomeri di struttura, conformazione (tensione torsionale, tensione angolare), ibridazione e angolo di legame (caso del ciclopropano).Proiezioni di Newman. Proiezioni di Haworth. Reazioni degli alcani: alogenazione radicalica [meccanismo, selettività (stato di transizione e postulato di Hammond)]. Radicali. struttura dei radicali, stabilità dei radicali (iperconiugazione, mesomeria). Sistemi biciclici: nomenclatura. Stereochimica - Stereoisomeria. Chiralità. Centro chirale e centro stereogenico (o stereocentro). Enantiomeri e diastereoisomeri. Elementi di simmetria: centro di simmetria, asse di simmetria, piano di simmetria. Nomenclatura degli enantiomeri: il sistema R-S (Cahn, Ingold e Prelog). Attività ottica. Racemi. Potere rotatorio specifico. Eccesso enantiomerico. Composti con più centri chirali. Diastereoisomeri e forme meso. Proiezioni di Fischer. Separazione degli enantiomeri. Stereoselettività e stereospecificità. Alcheni - Nomenclatura, ibridazione, struttura, stabilità, isomeria geometrica. Nomenclatura E-Z per gli stereoisomeri degli alcheni. Reazioni degli alcheni: addizione di acidi alogenidrici [ionica (carbocationi: struttura, stabilità, trasposizione dei carbocationi) e radicalica (HBr)], acqua (catalisi acida specifica), alogeni, formazione di aloidrine, idroborazione-ossidazione (regio- e stereochimica), epossidazione (reazione con peracidi), idrogenazione catalizzata da metalli di transizione (Pd) e calori di idrogenazione, reazione di Heck, ossidazione con tetrossido di osmio (numeri di ossidazione), addizione di carbeni (formazione di carbeni dal cloroformio), sintesi dell’anello ciclopropanico secondo Simmon-Smith. Alogenazione allilica: effetto della concentrazione di bromo e della temperatura sul rapporto addizione al doppio legame/bromurazione allilica. Reazione con N-bromosuccinimmide. Stabilità del radicale allilico. Regioselettività Dieni coniugati - Struttura, reattività. Reazioni degli 1,3-dieni: addizione 1,2 e 1,4 (controllo cinetico e termodinamico). Alchini - Nomenclatura, ibridazione, struttura. Reazioni degli alchini: addizione di idrogeno catalizzata dal palladio, addizione di acidi alogenidrici (il carbocatione vinilico: ibridazione, stabilità), addizione di alogeni, addizione di acqua (catalizzata da acido solforico e sali di mercurio), idroborazione-ossidazione con alchini interni e terminali (disiamilborano), acidità degli alchini terminali (reazioni di addizione e di sostituzione nucleofila). Alogenuri alchilici – Struttura. Nomenclatura IUPAC. Sostituzione nucleofila alifatica (SN), nucleofilia e basicità. SN1: meccanismo, stereochimica, coppie ioniche, fattori che influenzano la SN1 (alogenuro alchilico, gruppo uscente, nucleofilo, solvente: solventi polari protici, solventi polari aprotici, solventi non polari aprotici). SN2: meccanismo, stereochimica, fattori che influenzano la SN2 (alogenuro alchilico, gruppo uscente, nucleofilo, solvente). Competizione tra SN1 e SN2 (influenza della struttura del grupppo alchilico, del solvente, del nucleofilo). b-Eliminazione. E1: meccanismo, regiochimica (orientamento secondo Saitseff). E2: meccanismo, regiochimica, stereochimica. Reazioni E2 nei sistemi ciclici. Competizione tra E1 e E2: effetto della struttura dell’alogenuro alchilico, del solvente, della base. Competizione tra SN e E: competizione tra SN1 e E1, competizione tra SN2 e E2 (effetto del gruppo alchilico, del nucleofilo/base, del solvente). a-Eliminazione: formazione di carbeni. Formazione di composto organometallici: formazione di alchillitio, formazione di alchilmagnesio. Alcoli - Nomenclatura. Reazioni degli alcoli: basicità e acidità degli alcoli in fase gassosa e in soluzione, formazione di eteri (sintesi di Williamson e disidratazione in ambiente acido), formazione di esteri, formazione di tosilati, addizione a doppi legami C-C (protezione dei gruppi alcolici come tetraidropiranil derivati), ossidazione (meccanismo dell’ossidazione con acido cromico e piridinio clorocromato), reazione con alogenuri del fosforo; reazione con cloruro di tionile in assenza (SNi) e in presenza di ammine terziarie o piridina, disidratazione degli alcoli e dei corrispondenti tosil derivati. Trasposizione pinacolica Eteri - Nomenclatura. Reazioni degli eteri: scissione acido-catalizzata con HX. Epossidi: nomenclatura, apertura degli epossidi (acido-catalizzata, nucleofila), reazione con i reattivi di Grignard. (sintesi dei reattivi di Grignard, reazione dei reattivi di Grignard con acqua e anidride carbonica). Aldeidi e chetoni - Nomenclatura. Reazioni di addizione: effetto della catalisi acida specifica nella reazione di addizione. Reazione con idruri del boro e dell’alluminio (reattività degli alcossi derivati degli idruri del boro e dell’alluminio), con alchini terminali, con i reattivi di Grignard, acido cianidrico, acqua, alcoli (acetali come gruppi protettori). Reazioni di addizione-eliminazione: reazione di Wittig, reazione con ammine primarie e secondarie. Ossidazione di Bayer-Villiger: tendenza migratoria dei vari gruppi. Riduzione a idrocarburi: riduzione di Clemmensen e di Wolff-Kishner. Acidi carbossilici - Nomenclatura (acidi mono-, bi-, tricarbossilici, ecc.). Reazioni degli acidi carbossilici: reazione acido-base, reazione con LiAlH4, con alcoli, con SOCl2, con PBr3. Derivati degli acidi carbossilici (alogenuri acilici, anidridi, esteri, lattoni, ammidi, lattami, immidi, nitrili) - Nomenclatura. Reazioni dei derivati degli acidi: con acqua [cloruri degli acidi, anidridi, esteri (differenza tra esteri di alcoli 1°, 2° e 3°), ammidi, nitrili], con alcoli (cloruri degli acidi, anidridi, esteri), con i sali degli acidi carbossilici (cloruri degli acidi), con ammoniaca o ammine (cloruri degli acidi, anidridi, esteri), con organomagnesio (esteri), con LiAlH4 (esteri, ammidi, nitrili), degradazione di Hoffmann, reazione di Reformatsky). Enoli ed enolati - Tautomeria cheto-enolica in ambiente acido e in ambiente basico [fattori che influenzano l’equilibrio cheto-enolico (legame idrogeno, coniugazione)], controllo termodinamico e controllo cinetico nella formazione di anioni enolato con LDA. Bromurazione in a dei chetoni (in ambiente acido e in ambiente basico), reazione di Hell-Vohlard-Zelinski. Condensazione aldolica, condensazione aldolica seguita dalla disidratazione (in ambiente acido e in ambiente basico), condensazione aldolica intramolecolare, condensazione aldolica incrociata, condensazioni di Claisen e Dieckmann, sintesi aceto acetoacetiche e maloniche. Aldeidi e chetoni a,b-insaturi - Addizione 1,4 e 1,2 (reversibili e irreversibili). Confronto tra la reazione con i reattivi di Grignard e con gli anioni dei composti 1,3-dicarbonilici. Anellazione di Robinson. Composti aromatici - Aromaticità. Regola di Huckel. Composti aromatici, antiaromatici e non aromatici. Ioni aromatici. Composti eterociclici aromatici. Nomenclatura. Reazioni di sostituzione elettrofila aromatica: meccanismo, effetto dei sostituenti (reattività e orientamento), aloenazione, nitrazione, solfonazione, alchilazione di Friedel-Crafts (limiti della reazione di Friedel-Crafts), acilazione di Friedel-Crafts. Reazioni di sostituzione nucleofila aromatica: Meccanismo di addizione-eliminazione, meccanismo di eliminazione-addizione (via benzino; prove a favore dell’esistenza del benzino), sostituzione via carbocatione fenilico. Ammine - Nomenclatura. Chiralità: analogie tra ammine terziarie e carbanioni. Inversione piramidale. Chiralità dei sali di ammonio quaternari. Reazioni di eliminazione dei sali di ammonio quaternari: eliminazione secondo Hofmann [stato di transizione variabile e interazioni steriche]. Reazioni delle ammine: basicità in soluzione e in fase gassosa. Reazioni con alogenuri alchilici, con derivati carbonilici, reazioni delle ammine aromatiche con acido nitroso (sali di diazonio e reazioni di copulazione). Enammine - Reazioni di alchilazione, acilazione, addizione coniugata. Fenoli - Nomenclatura. Reazioni dei fenoli: acidità, formazione di esteri e di eteri, sostituzioni elettrofile aromatiche, reazione di Reimer-Tiemann, reazione di copulazione. Carboidrati – Struttura. Nomenclatura. Proiezioni di Fischer. Monosaccaridi D e L. Struttura ciclica dei monosaccaridi. Mutarotazione. Disaccaridi. Amminoacidi - Struttura. Chiralità. Proprietà acide e basiche. Punto isoelettrico. Il legame peptidico.
 B. Botta. Chimica Organica. Edi-Ermes
(Date degli appelli d'esame)
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9
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CHIM/06
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64
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12
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Attività formative di base
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ITA |
1026699 -
CHIMICA ANALITICA E LABORATORIO DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA
(obiettivi)
Il corso si propone di rappresentare le interconnessioni fra le diverse proprietà chimiche e fisiche delle molecole, e di esplicitare le condizioni per cui tali proprietà si manifestano, ovvero si inibiscono, nell’ottica dell’attuazione dei meccanismi di regolazione/controllo di tali proprietà. Particolare riguardo è rivolto agli argomenti fondamentali della Chimica (sali, acidi e basi, solubilità, processi redox, complessi), che essendo stati oggetto dell’insegnamento della Chimica Generale nel corso del primo anno del CdL in CTF, sono ora proposti nell’ottica di una loro applicazione nelle attività di laboratorio. Il corso comprende la trattazione teorica e applicativa dei composti di coordinazione e i fondamenti della chimica nucleare, con particolare riferimento alla produzione dei radioisotopi artificiali impiegati nella medicina nucleare diagnostica e terapeutica (radiofarmaci). Altre finaIità del corso sono quelle di presentare i fondamenti statistici della Chimica Analitica per la trattazione delle misure e degli errori e i criteri per la rappresentazione grafica di processi e fenomeni chimico-fisici, anche questi necessari per i rapporti delle attività di laboratorio. Infine, il corso riserva una parte finale per una introduzione alla cromatografia e per la presentazione delle moderne tecniche spettrometriche di massa applicate all’analisi chimica, al monitoraggio della preparazione di prodotti farmaceutici e alla biochimica.
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CHIMICA ANALITICA E LABORATORIO DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA
(obiettivi)
Il corso si propone di rappresentare le interconnessioni fra le diverse proprietà chimiche e fisiche delle molecole, e di esplicitare le condizioni per cui tali proprietà si manifestano, ovvero si inibiscono, nell’ottica dell’attuazione dei meccanismi di regolazione/controllo di tali proprietà. Particolare riguardo è rivolto agli argomenti fondamentali della Chimica (sali, acidi e basi, solubilità, processi redox, complessi), che essendo stati oggetto dell’insegnamento della Chimica Generale nel corso del primo anno del CdL in CTF, sono ora proposti nell’ottica di una loro applicazione nelle attività di laboratorio. Il corso comprende la trattazione teorica e applicativa dei composti di coordinazione e i fondamenti della chimica nucleare, con particolare riferimento alla produzione dei radioisotopi artificiali impiegati nella medicina nucleare diagnostica e terapeutica (radiofarmaci). Altre finaIità del corso sono quelle di presentare i fondamenti statistici della Chimica Analitica per la trattazione delle misure e degli errori e i criteri per la rappresentazione grafica di processi e fenomeni chimico-fisici, anche questi necessari per i rapporti delle attività di laboratorio. Infine, il corso riserva una parte finale per una introduzione alla cromatografia e per la presentazione delle moderne tecniche spettrometriche di massa applicate all’analisi chimica, al monitoraggio della preparazione di prodotti farmaceutici e alla biochimica.
Canale: A - L
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FILIPPI ANTONELLO
( programma)
Generalità sulle misure analitiche (8 ore): errori casuali, media e mediana, precisione, accuratezza, errore assoluto e relativo, trattamento statistico dell’errore casuale, la distribuzione normale o Gaussiana, deviazione standard, varianza, coefficiente di variazione, dispersione, Q test, limiti di confidenza, l’errore per risultati calcolati, origine e valutazione degli errori sistematici. Relazioni lineari proprietà-misura, metodo dei minimi quadrati, cifre di merito di un metodo di misura, metodo delle aggiunte standard. e.g. Skoog, West, Holler: “Chimica Analitica. Una introduzione” - EdiSES S.r.l. – Napoli
Tavola periodica (2 ore): livelli elettronici degli orbitali atomici in funzione del numero atomico, comportamento periodico dell’elettronegatività e dei numeri di ossidazione più comuni, comportamenti periodici dei raggi ionici, contrazione scandidea e lantanidea, periodicità dei raggi covalenti e delle energie di legame, periodicità delle energie di ionizzazione e delle affinità elettroniche. e.g. G. Wulfsberg: “La Moderna Chimica Inorganica: Previsioni di reattività” - EDIZIONI LA SORBONA – Milano
Soluzioni di elettroliti (12 ore): forza ionica, coefficienti di attività, equazione di Debye-Huckel, l’effetto sale su vari tipi di equilibri, teoria dell’interazione specifica. Il solvente acqua, entalpia di idratazione, eq. di Latimer, idrolisi dei cationi, classificazione dei cationi rispetto all’acidità, ossoanioni in acqua: stima della forza basica, forme più comuni degli elementi in acqua (diagrammi di distribuzione e di predominanza), previsioni di solubilità dei solidi ionici (effetti entalpici ed entropici), energia reticolare (ciclo di Born-Haber), acidi e basi di Brønsted in solventi non acquosi, pH efficace in acqua, impiego di solventi non acquosi, trattazione analitica e rappresentazione grafica del comportamento in acqua di acidi monoprotici, di miscele di acidi monoprotici, e di acidi poliprotici, diagrammi di distribuzione e di formazione per acidi di Brønsted, capacità tampone di specie mono e poliprotiche. e.g. A. Liberti, A. Napoli: “Lezioni di Chimica Analitica” - EUROMA - Ed. Univ. Di Roma – La Goliardica; G. Wulfsberg: “La Moderna Chimica Inorganica: Previsioni di reattività” - EDIZIONI LA SORBONA – Milano
Composti di coordinazione (6 ore): nomenclatura, leganti mono e polidentati (effetto chelato ed effetto macrociclo), costanti di formazione parziali e totali dei complessi, rapporti di distribuzione, complessi polinucleari, acidi poliamminocarbossilici, costante condizionale, effetto del pH sulla formazione dei complessi di cationi metallici a differente acidità, modello di speciazione, titolazioni e indicatori complessometrici, effetto della formazione dei complessi sui potenziali redox, effetto della formazione dei complessi sulla solubilità dei solidi ionici. e.g. e.g. A. Liberti, A. Napoli: “Lezioni di Chimica Analitica” - EUROMA - Ed. Univ. Di Roma – La Goliardica Teoria dei composti di coordinazione (4 ore): proprietà chimico-fisiche, teoria elettrostatica semplice (i complessi ionici), teoria VB, teoria del campo cristallino (complessi a numero di coordinazione 4, 5 e 6), teoria del campo dei leganti, stabilità e reattività dei complessi alla luce della teoria del campo cristallino. e.g. G. Wulfsberg: “La Moderna Chimica Inorganica: Previsioni di reattività” - EDIZIONI LA SORBONA – Milano
Il principio HSAB (2 ore): fondamenti e applicazioni. e.g. G. Wulfsberg: “La Moderna Chimica Inorganica: Previsioni di reattività” - EDIZIONI LA SORBONA – Milano
Reazioni redox (4 ore): potenziale di una semicoppia da calcoli termodinamici, titolazioni red-ox (calcolo della costante di equilibrio della reazione e del potenziale al punto di equivalenza), stabilità delle soluzioni acquose rispetto alla riduzione o all’ossidazione del soluto, disproporzioni, fattori che influenzano il potenziale, diagrammi potenziale-pH (Pourbaix), potenziale redox e solubilità, potenziale formale. e.g. A. Liberti, A. Napoli: “Lezioni di Chimica Analitica” - EUROMA - Ed. Univ. Di Roma – La Goliardica; G. Wulfsberg: “La Moderna Chimica Inorganica: Previsioni di reattività” - EDIZIONI LA SORBONA – Milano
Green chemistry: cenni sull’impiego dei fluidi supercritici in chimica (2 ore). Fonti bibliografiche online
Principi di cromatografia (4 ore): coefficiente di ripartizione, l’apparato di Craig, piatti teorici di una colonna cromatografica, fattore di separazione, rapporto di capacità, risoluzione, equazione di Van Deemter, HETP, tipi di apparati cromatografici. Fonti bibliografiche online
Elementi di Chimica Nucleare (10 ore): proprietà del nucleo atomico, energia nucleare in funzione di A, energia nucleare per nucleone, radioelementi naturali, stabilità dei nuclei in funzione di A e di Z, fattori di instabilità, tipi di decadimento nucleare, stati nucleari eccitati, isomeria nucleare, effetto Auger, legge cinetica del decadimento, costante di decadimento, emivita, attività, attività specifica (unità di misura), miscele di nuclidi, decadimento a catena, equilibrio radioattivo, interazione delle radiazioni con la materia, radioelementi artificiali, fissione e fusione nucleare, reazioni nucleari, notazione ed energia delle reazioni nucleari, reazioni indotte da protoni, particelle alfa, deutoni e neutroni, rivelatori (a ionizzazione gassosa, a scintillazione, a semiconduttore), radiodatazione, analisi radiometrica, analisi per attivazione, analisi per diluizione isotopica, generalità sull’impiego di radioisotopi a vita breve in medicina nucleare, sintesi veloci, radiofarmaci impiegati in diagnostica (PET) e in terapia (antitumorali). e.g. M. Speranza et al: “Chimica Generale e Inorganica” – Edi-Ermes Milano; fonti bibliografiche online
Spetrometria di massa (10 ore): tipi principali di sorgenti (EI, CI, FAB, PD, FI, CAD, APCI, ESI), analizzatori di massa elettrostatico, magnetico, quadrupolare, a tempo di volo, detector (elettromoltiplicatore), risonanza ionica ciclotronica (ICR), trappola ionica. Lo spettro di massa (tipi prin¬cipali di ioni in relazione al tipo di sorgente, determinazione del peso molecolare, risoluzione, abbondanza isotopica), cenni all’interpretazione degli spettri di massa, apparati GC-MS, HPLC-MS e MS-MS. Fonti bibliografiche online
 Poiché il corso prevede approfondimenti di argomenti fondamentali e introduzioni a tematiche di futuro sviluppo, gli studenti sono fortemente invitati a reperire informazioni direttamente dal web. Al solo scopo di riferimento, sono comunque indicati i seguenti testi:
- Skoog, West, Holler: “Chimica Analitica. Una introduzione” - EdiSES S.r.l. – Napoli - A.Liberti, A. Napoli: “Lezioni di Chimica Analitica” - EUROMA - Ed. Univ. Di Roma – La Goliardica - A.Liberti: “Lezioni di Chimica Analitica” - EDIZIONI RICERCHE – Roma - G. Wulfsberg: “La Moderna Chimica Inorganica: Previsioni di reattività” - EDIZIONI LA SORBONA - Milano. - M. Speranza et al: “Chimica Generale e Inorganica” – Edi-Ermes Milano; fonti bibliografiche online
(Date degli appelli d'esame)
Canale: M - Z
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FILIPPI ANTONELLO
( programma)
Generalità sulle misure analitiche (8 ore): errori casuali, media e mediana, precisione, accuratezza, errore assoluto e relativo, trattamento statistico dell’errore casuale, la distribuzione normale o Gaussiana, deviazione standard, varianza, coefficiente di variazione, dispersione, Q test, limiti di confidenza, l’errore per risultati calcolati, origine e valutazione degli errori sistematici. Relazioni lineari proprietà-misura, metodo dei minimi quadrati, cifre di merito di un metodo di misura, metodo delle aggiunte standard. e.g. Skoog, West, Holler: “Chimica Analitica. Una introduzione” - EdiSES S.r.l. – Napoli
Tavola periodica (2 ore): livelli elettronici degli orbitali atomici in funzione del numero atomico, comportamento periodico dell’elettronegatività e dei numeri di ossidazione più comuni, comportamenti periodici dei raggi ionici, contrazione scandidea e lantanidea, periodicità dei raggi covalenti e delle energie di legame, periodicità delle energie di ionizzazione e delle affinità elettroniche. e.g. G. Wulfsberg: “La Moderna Chimica Inorganica: Previsioni di reattività” - EDIZIONI LA SORBONA – Milano
Soluzioni di elettroliti (12 ore): forza ionica, coefficienti di attività, equazione di Debye-Huckel, l’effetto sale su vari tipi di equilibri, teoria dell’interazione specifica. Il solvente acqua, entalpia di idratazione, eq. di Latimer, idrolisi dei cationi, classificazione dei cationi rispetto all’acidità, ossoanioni in acqua: stima della forza basica, forme più comuni degli elementi in acqua (diagrammi di distribuzione e di predominanza), previsioni di solubilità dei solidi ionici (effetti entalpici ed entropici), energia reticolare (ciclo di Born-Haber), acidi e basi di Brønsted in solventi non acquosi, pH efficace in acqua, impiego di solventi non acquosi, trattazione analitica e rappresentazione grafica del comportamento in acqua di acidi monoprotici, di miscele di acidi monoprotici, e di acidi poliprotici, diagrammi di distribuzione e di formazione per acidi di Brønsted, capacità tampone di specie mono e poliprotiche. e.g. A. Liberti, A. Napoli: “Lezioni di Chimica Analitica” - EUROMA - Ed. Univ. Di Roma – La Goliardica; G. Wulfsberg: “La Moderna Chimica Inorganica: Previsioni di reattività” - EDIZIONI LA SORBONA – Milano
Composti di coordinazione (6 ore): nomenclatura, leganti mono e polidentati (effetto chelato ed effetto macrociclo), costanti di formazione parziali e totali dei complessi, rapporti di distribuzione, complessi polinucleari, acidi poliamminocarbossilici, costante condizionale, effetto del pH sulla formazione dei complessi di cationi metallici a differente acidità, modello di speciazione, titolazioni e indicatori complessometrici, effetto della formazione dei complessi sui potenziali redox, effetto della formazione dei complessi sulla solubilità dei solidi ionici. e.g. e.g. A. Liberti, A. Napoli: “Lezioni di Chimica Analitica” - EUROMA - Ed. Univ. Di Roma – La Goliardica Teoria dei composti di coordinazione (4 ore): proprietà chimico-fisiche, teoria elettrostatica semplice (i complessi ionici), teoria VB, teoria del campo cristallino (complessi a numero di coordinazione 4, 5 e 6), teoria del campo dei leganti, stabilità e reattività dei complessi alla luce della teoria del campo cristallino. e.g. G. Wulfsberg: “La Moderna Chimica Inorganica: Previsioni di reattività” - EDIZIONI LA SORBONA – Milano
Il principio HSAB (2 ore): fondamenti e applicazioni. e.g. G. Wulfsberg: “La Moderna Chimica Inorganica: Previsioni di reattività” - EDIZIONI LA SORBONA – Milano
Reazioni redox (4 ore): potenziale di una semicoppia da calcoli termodinamici, titolazioni red-ox (calcolo della costante di equilibrio della reazione e del potenziale al punto di equivalenza), stabilità delle soluzioni acquose rispetto alla riduzione o all’ossidazione del soluto, disproporzioni, fattori che influenzano il potenziale, diagrammi potenziale-pH (Pourbaix), potenziale redox e solubilità, potenziale formale. e.g. A. Liberti, A. Napoli: “Lezioni di Chimica Analitica” - EUROMA - Ed. Univ. Di Roma – La Goliardica; G. Wulfsberg: “La Moderna Chimica Inorganica: Previsioni di reattività” - EDIZIONI LA SORBONA – Milano
Green chemistry: cenni sull’impiego dei fluidi supercritici in chimica (2 ore). Fonti bibliografiche online
Principi di cromatografia (4 ore): coefficiente di ripartizione, l’apparato di Craig, piatti teorici di una colonna cromatografica, fattore di separazione, rapporto di capacità, risoluzione, equazione di Van Deemter, HETP, tipi di apparati cromatografici. Fonti bibliografiche online
Elementi di Chimica Nucleare (10 ore): proprietà del nucleo atomico, energia nucleare in funzione di A, energia nucleare per nucleone, radioelementi naturali, stabilità dei nuclei in funzione di A e di Z, fattori di instabilità, tipi di decadimento nucleare, stati nucleari eccitati, isomeria nucleare, effetto Auger, legge cinetica del decadimento, costante di decadimento, emivita, attività, attività specifica (unità di misura), miscele di nuclidi, decadimento a catena, equilibrio radioattivo, interazione delle radiazioni con la materia, radioelementi artificiali, fissione e fusione nucleare, reazioni nucleari, notazione ed energia delle reazioni nucleari, reazioni indotte da protoni, particelle alfa, deutoni e neutroni, rivelatori (a ionizzazione gassosa, a scintillazione, a semiconduttore), radiodatazione, analisi radiometrica, analisi per attivazione, analisi per diluizione isotopica, generalità sull’impiego di radioisotopi a vita breve in medicina nucleare, sintesi veloci, radiofarmaci impiegati in diagnostica (PET) e in terapia (antitumorali). e.g. M. Speranza et al: “Chimica Generale e Inorganica” – Edi-Ermes Milano; fonti bibliografiche online
Spetrometria di massa (10 ore): tipi principali di sorgenti (EI, CI, FAB, PD, FI, CAD, APCI, ESI), analizzatori di massa elettrostatico, magnetico, quadrupolare, a tempo di volo, detector (elettromoltiplicatore), risonanza ionica ciclotronica (ICR), trappola ionica. Lo spettro di massa (tipi prin¬cipali di ioni in relazione al tipo di sorgente, determinazione del peso molecolare, risoluzione, abbondanza isotopica), cenni all’interpretazione degli spettri di massa, apparati GC-MS, HPLC-MS e MS-MS. Fonti bibliografiche online
 Poiché il corso prevede approfondimenti di argomenti fondamentali e introduzioni a tematiche di futuro sviluppo, gli studenti sono fortemente invitati a reperire informazioni direttamente dal web. Al solo scopo di riferimento, sono comunque indicati i seguenti testi:
- Skoog, West, Holler: “Chimica Analitica. Una introduzione” - EdiSES S.r.l. – Napoli - A.Liberti, A. Napoli: “Lezioni di Chimica Analitica” - EUROMA - Ed. Univ. Di Roma – La Goliardica - A.Liberti: “Lezioni di Chimica Analitica” - EDIZIONI RICERCHE – Roma - G. Wulfsberg: “La Moderna Chimica Inorganica: Previsioni di reattività” - EDIZIONI LA SORBONA - Milano. - M. Speranza et al: “Chimica Generale e Inorganica” – Edi-Ermes Milano; fonti bibliografiche online
(Date degli appelli d'esame)
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4
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CHIM/01
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32
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Attività formative di base
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ITA |
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CHIMICA ANALITICA E LABORATORIO DI CHIMICA GENERALE ED INORGANICA
(obiettivi)
Il corso si propone di rappresentare le interconnessioni fra le diverse proprietà chimiche e fisiche delle molecole, e di esplicitare le condizioni per cui tali proprietà si manifestano, ovvero si inibiscono, nell’ottica dell’attuazione dei meccanismi di regolazione/controllo di tali proprietà. Particolare riguardo è rivolto agli argomenti fondamentali della Chimica (sali, acidi e basi, solubilità, processi redox, complessi), che essendo stati oggetto dell’insegnamento della Chimica Generale nel corso del primo anno del CdL in CTF, sono ora proposti nell’ottica di una loro applicazione nelle attività di laboratorio. Il corso comprende la trattazione teorica e applicativa dei composti di coordinazione e i fondamenti della chimica nucleare, con particolare riferimento alla produzione dei radioisotopi artificiali impiegati nella medicina nucleare diagnostica e terapeutica (radiofarmaci). Altre finaIità del corso sono quelle di presentare i fondamenti statistici della Chimica Analitica per la trattazione delle misure e degli errori e i criteri per la rappresentazione grafica di processi e fenomeni chimico-fisici, anche questi necessari per i rapporti delle attività di laboratorio. Infine, il corso riserva una parte finale per una introduzione alla cromatografia e per la presentazione delle moderne tecniche spettrometriche di massa applicate all’analisi chimica, al monitoraggio della preparazione di prodotti farmaceutici e alla biochimica.
Canale: A - L
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FILIPPI ANTONELLO
( programma)
Generalità sulle misure analitiche (8 ore): errori casuali, media e mediana, precisione, accuratezza, errore assoluto e relativo, trattamento statistico dell’errore casuale, la distribuzione normale o Gaussiana, deviazione standard, varianza, coefficiente di variazione, dispersione, Q test, limiti di confidenza, l’errore per risultati calcolati, origine e valutazione degli errori sistematici. Relazioni lineari proprietà-misura, metodo dei minimi quadrati, cifre di merito di un metodo di misura, metodo delle aggiunte standard. e.g. Skoog, West, Holler: “Chimica Analitica. Una introduzione” - EdiSES S.r.l. – Napoli
Tavola periodica (2 ore): livelli elettronici degli orbitali atomici in funzione del numero atomico, comportamento periodico dell’elettronegatività e dei numeri di ossidazione più comuni, comportamenti periodici dei raggi ionici, contrazione scandidea e lantanidea, periodicità dei raggi covalenti e delle energie di legame, periodicità delle energie di ionizzazione e delle affinità elettroniche. e.g. G. Wulfsberg: “La Moderna Chimica Inorganica: Previsioni di reattività” - EDIZIONI LA SORBONA – Milano
Soluzioni di elettroliti (12 ore): forza ionica, coefficienti di attività, equazione di Debye-Huckel, l’effetto sale su vari tipi di equilibri, teoria dell’interazione specifica. Il solvente acqua, entalpia di idratazione, eq. di Latimer, idrolisi dei cationi, classificazione dei cationi rispetto all’acidità, ossoanioni in acqua: stima della forza basica, forme più comuni degli elementi in acqua (diagrammi di distribuzione e di predominanza), previsioni di solubilità dei solidi ionici (effetti entalpici ed entropici), energia reticolare (ciclo di Born-Haber), acidi e basi di Brønsted in solventi non acquosi, pH efficace in acqua, impiego di solventi non acquosi, trattazione analitica e rappresentazione grafica del comportamento in acqua di acidi monoprotici, di miscele di acidi monoprotici, e di acidi poliprotici, diagrammi di distribuzione e di formazione per acidi di Brønsted, capacità tampone di specie mono e poliprotiche. e.g. A. Liberti, A. Napoli: “Lezioni di Chimica Analitica” - EUROMA - Ed. Univ. Di Roma – La Goliardica; G. Wulfsberg: “La Moderna Chimica Inorganica: Previsioni di reattività” - EDIZIONI LA SORBONA – Milano
Composti di coordinazione (6 ore): nomenclatura, leganti mono e polidentati (effetto chelato ed effetto macrociclo), costanti di formazione parziali e totali dei complessi, rapporti di distribuzione, complessi polinucleari, acidi poliamminocarbossilici, costante condizionale, effetto del pH sulla formazione dei complessi di cationi metallici a differente acidità, modello di speciazione, titolazioni e indicatori complessometrici, effetto della formazione dei complessi sui potenziali redox, effetto della formazione dei complessi sulla solubilità dei solidi ionici. e.g. e.g. A. Liberti, A. Napoli: “Lezioni di Chimica Analitica” - EUROMA - Ed. Univ. Di Roma – La Goliardica Teoria dei composti di coordinazione (4 ore): proprietà chimico-fisiche, teoria elettrostatica semplice (i complessi ionici), teoria VB, teoria del campo cristallino (complessi a numero di coordinazione 4, 5 e 6), teoria del campo dei leganti, stabilità e reattività dei complessi alla luce della teoria del campo cristallino. e.g. G. Wulfsberg: “La Moderna Chimica Inorganica: Previsioni di reattività” - EDIZIONI LA SORBONA – Milano
Il principio HSAB (2 ore): fondamenti e applicazioni. e.g. G. Wulfsberg: “La Moderna Chimica Inorganica: Previsioni di reattività” - EDIZIONI LA SORBONA – Milano
Reazioni redox (4 ore): potenziale di una semicoppia da calcoli termodinamici, titolazioni red-ox (calcolo della costante di equilibrio della reazione e del potenziale al punto di equivalenza), stabilità delle soluzioni acquose rispetto alla riduzione o all’ossidazione del soluto, disproporzioni, fattori che influenzano il potenziale, diagrammi potenziale-pH (Pourbaix), potenziale redox e solubilità, potenziale formale. e.g. A. Liberti, A. Napoli: “Lezioni di Chimica Analitica” - EUROMA - Ed. Univ. Di Roma – La Goliardica; G. Wulfsberg: “La Moderna Chimica Inorganica: Previsioni di reattività” - EDIZIONI LA SORBONA – Milano
Green chemistry: cenni sull’impiego dei fluidi supercritici in chimica (2 ore). Fonti bibliografiche online
Principi di cromatografia (4 ore): coefficiente di ripartizione, l’apparato di Craig, piatti teorici di una colonna cromatografica, fattore di separazione, rapporto di capacità, risoluzione, equazione di Van Deemter, HETP, tipi di apparati cromatografici. Fonti bibliografiche online
Elementi di Chimica Nucleare (10 ore): proprietà del nucleo atomico, energia nucleare in funzione di A, energia nucleare per nucleone, radioelementi naturali, stabilità dei nuclei in funzione di A e di Z, fattori di instabilità, tipi di decadimento nucleare, stati nucleari eccitati, isomeria nucleare, effetto Auger, legge cinetica del decadimento, costante di decadimento, emivita, attività, attività specifica (unità di misura), miscele di nuclidi, decadimento a catena, equilibrio radioattivo, interazione delle radiazioni con la materia, radioelementi artificiali, fissione e fusione nucleare, reazioni nucleari, notazione ed energia delle reazioni nucleari, reazioni indotte da protoni, particelle alfa, deutoni e neutroni, rivelatori (a ionizzazione gassosa, a scintillazione, a semiconduttore), radiodatazione, analisi radiometrica, analisi per attivazione, analisi per diluizione isotopica, generalità sull’impiego di radioisotopi a vita breve in medicina nucleare, sintesi veloci, radiofarmaci impiegati in diagnostica (PET) e in terapia (antitumorali). e.g. M. Speranza et al: “Chimica Generale e Inorganica” – Edi-Ermes Milano; fonti bibliografiche online
Spetrometria di massa (10 ore): tipi principali di sorgenti (EI, CI, FAB, PD, FI, CAD, APCI, ESI), analizzatori di massa elettrostatico, magnetico, quadrupolare, a tempo di volo, detector (elettromoltiplicatore), risonanza ionica ciclotronica (ICR), trappola ionica. Lo spettro di massa (tipi prin¬cipali di ioni in relazione al tipo di sorgente, determinazione del peso molecolare, risoluzione, abbondanza isotopica), cenni all’interpretazione degli spettri di massa, apparati GC-MS, HPLC-MS e MS-MS. Fonti bibliografiche online
 Poiché il corso prevede approfondimenti di argomenti fondamentali e introduzioni a tematiche di futuro sviluppo, gli studenti sono fortemente invitati a reperire informazioni direttamente dal web. Al solo scopo di riferimento, sono comunque indicati i seguenti testi:
- Skoog, West, Holler: “Chimica Analitica. Una introduzione” - EdiSES S.r.l. – Napoli - A.Liberti, A. Napoli: “Lezioni di Chimica Analitica” - EUROMA - Ed. Univ. Di Roma – La Goliardica - A.Liberti: “Lezioni di Chimica Analitica” - EDIZIONI RICERCHE – Roma - G. Wulfsberg: “La Moderna Chimica Inorganica: Previsioni di reattività” - EDIZIONI LA SORBONA - Milano. - M. Speranza et al: “Chimica Generale e Inorganica” – Edi-Ermes Milano; fonti bibliografiche online
(Date degli appelli d'esame)
Canale: M - Z
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FILIPPI ANTONELLO
( programma)
Generalità sulle misure analitiche (8 ore): errori casuali, media e mediana, precisione, accuratezza, errore assoluto e relativo, trattamento statistico dell’errore casuale, la distribuzione normale o Gaussiana, deviazione standard, varianza, coefficiente di variazione, dispersione, Q test, limiti di confidenza, l’errore per risultati calcolati, origine e valutazione degli errori sistematici. Relazioni lineari proprietà-misura, metodo dei minimi quadrati, cifre di merito di un metodo di misura, metodo delle aggiunte standard. e.g. Skoog, West, Holler: “Chimica Analitica. Una introduzione” - EdiSES S.r.l. – Napoli
Tavola periodica (2 ore): livelli elettronici degli orbitali atomici in funzione del numero atomico, comportamento periodico dell’elettronegatività e dei numeri di ossidazione più comuni, comportamenti periodici dei raggi ionici, contrazione scandidea e lantanidea, periodicità dei raggi covalenti e delle energie di legame, periodicità delle energie di ionizzazione e delle affinità elettroniche. e.g. G. Wulfsberg: “La Moderna Chimica Inorganica: Previsioni di reattività” - EDIZIONI LA SORBONA – Milano
Soluzioni di elettroliti (12 ore): forza ionica, coefficienti di attività, equazione di Debye-Huckel, l’effetto sale su vari tipi di equilibri, teoria dell’interazione specifica. Il solvente acqua, entalpia di idratazione, eq. di Latimer, idrolisi dei cationi, classificazione dei cationi rispetto all’acidità, ossoanioni in acqua: stima della forza basica, forme più comuni degli elementi in acqua (diagrammi di distribuzione e di predominanza), previsioni di solubilità dei solidi ionici (effetti entalpici ed entropici), energia reticolare (ciclo di Born-Haber), acidi e basi di Brønsted in solventi non acquosi, pH efficace in acqua, impiego di solventi non acquosi, trattazione analitica e rappresentazione grafica del comportamento in acqua di acidi monoprotici, di miscele di acidi monoprotici, e di acidi poliprotici, diagrammi di distribuzione e di formazione per acidi di Brønsted, capacità tampone di specie mono e poliprotiche. e.g. A. Liberti, A. Napoli: “Lezioni di Chimica Analitica” - EUROMA - Ed. Univ. Di Roma – La Goliardica; G. Wulfsberg: “La Moderna Chimica Inorganica: Previsioni di reattività” - EDIZIONI LA SORBONA – Milano
Composti di coordinazione (6 ore): nomenclatura, leganti mono e polidentati (effetto chelato ed effetto macrociclo), costanti di formazione parziali e totali dei complessi, rapporti di distribuzione, complessi polinucleari, acidi poliamminocarbossilici, costante condizionale, effetto del pH sulla formazione dei complessi di cationi metallici a differente acidità, modello di speciazione, titolazioni e indicatori complessometrici, effetto della formazione dei complessi sui potenziali redox, effetto della formazione dei complessi sulla solubilità dei solidi ionici. e.g. e.g. A. Liberti, A. Napoli: “Lezioni di Chimica Analitica” - EUROMA - Ed. Univ. Di Roma – La Goliardica Teoria dei composti di coordinazione (4 ore): proprietà chimico-fisiche, teoria elettrostatica semplice (i complessi ionici), teoria VB, teoria del campo cristallino (complessi a numero di coordinazione 4, 5 e 6), teoria del campo dei leganti, stabilità e reattività dei complessi alla luce della teoria del campo cristallino. e.g. G. Wulfsberg: “La Moderna Chimica Inorganica: Previsioni di reattività” - EDIZIONI LA SORBONA – Milano
Il principio HSAB (2 ore): fondamenti e applicazioni. e.g. G. Wulfsberg: “La Moderna Chimica Inorganica: Previsioni di reattività” - EDIZIONI LA SORBONA – Milano
Reazioni redox (4 ore): potenziale di una semicoppia da calcoli termodinamici, titolazioni red-ox (calcolo della costante di equilibrio della reazione e del potenziale al punto di equivalenza), stabilità delle soluzioni acquose rispetto alla riduzione o all’ossidazione del soluto, disproporzioni, fattori che influenzano il potenziale, diagrammi potenziale-pH (Pourbaix), potenziale redox e solubilità, potenziale formale. e.g. A. Liberti, A. Napoli: “Lezioni di Chimica Analitica” - EUROMA - Ed. Univ. Di Roma – La Goliardica; G. Wulfsberg: “La Moderna Chimica Inorganica: Previsioni di reattività” - EDIZIONI LA SORBONA – Milano
Green chemistry: cenni sull’impiego dei fluidi supercritici in chimica (2 ore). Fonti bibliografiche online
Principi di cromatografia (4 ore): coefficiente di ripartizione, l’apparato di Craig, piatti teorici di una colonna cromatografica, fattore di separazione, rapporto di capacità, risoluzione, equazione di Van Deemter, HETP, tipi di apparati cromatografici. Fonti bibliografiche online
Elementi di Chimica Nucleare (10 ore): proprietà del nucleo atomico, energia nucleare in funzione di A, energia nucleare per nucleone, radioelementi naturali, stabilità dei nuclei in funzione di A e di Z, fattori di instabilità, tipi di decadimento nucleare, stati nucleari eccitati, isomeria nucleare, effetto Auger, legge cinetica del decadimento, costante di decadimento, emivita, attività, attività specifica (unità di misura), miscele di nuclidi, decadimento a catena, equilibrio radioattivo, interazione delle radiazioni con la materia, radioelementi artificiali, fissione e fusione nucleare, reazioni nucleari, notazione ed energia delle reazioni nucleari, reazioni indotte da protoni, particelle alfa, deutoni e neutroni, rivelatori (a ionizzazione gassosa, a scintillazione, a semiconduttore), radiodatazione, analisi radiometrica, analisi per attivazione, analisi per diluizione isotopica, generalità sull’impiego di radioisotopi a vita breve in medicina nucleare, sintesi veloci, radiofarmaci impiegati in diagnostica (PET) e in terapia (antitumorali). e.g. M. Speranza et al: “Chimica Generale e Inorganica” – Edi-Ermes Milano; fonti bibliografiche online
Spetrometria di massa (10 ore): tipi principali di sorgenti (EI, CI, FAB, PD, FI, CAD, APCI, ESI), analizzatori di massa elettrostatico, magnetico, quadrupolare, a tempo di volo, detector (elettromoltiplicatore), risonanza ionica ciclotronica (ICR), trappola ionica. Lo spettro di massa (tipi prin¬cipali di ioni in relazione al tipo di sorgente, determinazione del peso molecolare, risoluzione, abbondanza isotopica), cenni all’interpretazione degli spettri di massa, apparati GC-MS, HPLC-MS e MS-MS. Fonti bibliografiche online
 Poiché il corso prevede approfondimenti di argomenti fondamentali e introduzioni a tematiche di futuro sviluppo, gli studenti sono fortemente invitati a reperire informazioni direttamente dal web. Al solo scopo di riferimento, sono comunque indicati i seguenti testi:
- Skoog, West, Holler: “Chimica Analitica. Una introduzione” - EdiSES S.r.l. – Napoli - A.Liberti, A. Napoli: “Lezioni di Chimica Analitica” - EUROMA - Ed. Univ. Di Roma – La Goliardica - A.Liberti: “Lezioni di Chimica Analitica” - EDIZIONI RICERCHE – Roma - G. Wulfsberg: “La Moderna Chimica Inorganica: Previsioni di reattività” - EDIZIONI LA SORBONA - Milano. - M. Speranza et al: “Chimica Generale e Inorganica” – Edi-Ermes Milano; fonti bibliografiche online
(Date degli appelli d'esame)
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4
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CHIM/03
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32
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Attività formative di base
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ITA |
1022761 -
ANALISI CHIMICO FARMACEUTICA E TOSSICOLOGICA I
(obiettivi)
Il corso ha lo scopo di fornire le conoscenze teorico-pratiche relative al riconoscimento di anioni e cationi dei composti inorganici presenti nella Farmacopea Ufficiale Italiana mediante la sistematica classica e mediante analisi strumentale. La finalità del corso è altresì quella di fornire le conoscenze basilari sulle proprietà farmaceutiche e tossicologiche dei composti analizzati. Il corso comprende lezioni teoriche ed esercitazioni di laboratorio a posto singolo. Al termine del corso verrà svolta una prova pratica.
Canale: A - L
-
VALENTE SERGIO
( programma)
ANALISI QUALITATIVA INORGANICA: RICERCA ED IDENTIFICAZIONE DI CATIONI ED ANIONI. Generalità. Scale, scopi e modalità dell’analisi qualitativa inorganica. 1. La via secca: presupposti teorici. Natura dell’energia raggiante. Quantizzazione dell’energia. Interazione radiazione-materia. 2. Saggi per via secca per la ricerca di cationi ed anioni: saggi alla fiamma. Saggi alla perla. Saggi al tubicino. Saggi specifici di riconoscimento. 3. La via umida: presupposti teorici. Caratteristiche chimiche dei composti. Gli stati della materia. Solidi e liquidi ionici, metallici, molecolari; solidi covalenti; solidi amorfi. Termodinamica delle soluzioni. Solubilità di solidi in liquidi; miscibilità tra liquidi; solubiltà di gas in liquidi. 4. Gli equilibri in soluzione: A) Equilibri di idrolisi. Tipi di sali e corrispondenti tipi di idrolisi. Idrolisi dell’anione. Grado di idrolisi. Idrolisi del catione. Idrolisi a pH controllato. Idrolisi simultanea del catione e dell’anione. B) Equilibri di complessazione. I composti di coordinazione (complessi). Chelati. Il legame chimico nei composti di coordinazione: teorie del legame di valenza, del campo cristallino e degli orbitali molecolari. Stabilità dei complessi; la costante di instabilità. Effetto mascherante dei complessi. Effetto del pH sugli equilibri di complessazione: idrolisi del metallo; idrolisi del ligando. Rapporto tra idrolisi che subisce un complesso e sua stabilità. Variazioni di pH in seguito a formazione di complessi. C) Equilibri di precipitazione. Solubilità; prodotto di solubilità. Effetto ione a commune. Dinamica della formazione di precipitati; precipitati cristallini e colloidali. Fattori fisici e chimici che influenzano la formazione di precipitati: temperatura, forza ionica della soluzione, idrolisi, pH della soluzione. Inquinamento dei precipitati; coprecipitazione e postprecipitazione. Adsorbimento, sostituzione isomorfa ed occlusione. Invecchiamento dei precipitati. Precipitazione ed idrolisi; idrossidi anfoteri. Precipitazione e complessazione: alogenuri d'argento ed ammoniaca; ioni Ni+2, Co+2 e Zn+2 ed ammoniaca; separazione Cu+2/Cd+2. D) Equilibri di ossido-riduzione. Generalità sulle reazioni redox. Influenza del pH sulle reazioni redox. Influenza della formazione di precipitati (caso dell'HgS) e di complessi (caso del riconoscimento del Bi+3 con Sn(OH)3 sulle reazioni redox. 5. Sistematica classica: reazioni per la ricerca ed il riconoscimento di cationi ed anioni. 6. F.U. Italiana IX e X ed.: reazioni di identificazione per cationi ed anioni inorganici. CHIMICA FARMACEUTICA E TOSSICOLOGICA DI COMPOSTI INORGANICI. 1. Principi di Chimica Farmaceutica generale. Definizione di farmaco e medicinale. Indice Terapeutico. Assorbimento, distribuzione, metabolismo (fase 1 e fase 2) ed escrezione del farmaco. 2. Principi di Tossicologia generale. Definizione di tossico. Intossicazione acuta e cronica. Meccanismi d'azione farmacologica e tossica. Antidoti per avvelenamento da metalli pesanti. 3. Parte Speciale: A) Avvelenamento da Metalli Pesanti: Piombo, Mercurio, Argento, Cadmio, Bismuto, Antimonio, Nichel. B) Proprietà farmacologiche e tossicologiche dell'Arsenico (arsenico triossido nel trattamento dell' APL). C) Proprietà farmacologiche e tossicologiche di ioni di interesse biologico: Rame, Stagno, Alluminio (attività neurodegenerativa), Ferro (emoglobina ed emoglobine patologiche), Manganese, Cromo, Cobalto, Calcio, Bario, Magnesio, Litio, Sodio, Potassio, Ammonio, Alogenuri, Nitrati, Ossalati, Solfati, Carbonati, Acetati, Borati.
 Testi consigliati: 1) Fedele Manna. Analisi dei Medicinali. CISU ed. Roma. 2) Antonio Aràneo. Chimica Analitica Qualitativa. Ambrosiana ed. Milano. 3) Arnaldo Peloso. Analisi Chimica Qualitativa Inorganica. Cortina ed. Padova. 4) Paolo Barbetti & M. Giovanna Quaglia. L'Analisi Qualitativa in Chimica Farmaceutica e Tossicologica Inorganica. Galeno ed. Perugia. 5) F.U. Italiana IX e X ed. 6) Lezioni di Chimica Farmaceutica e Tossicologica Generale e dei Composti Inorganici (Dr. Sergio Valente)
(Date degli appelli d'esame)
Canale: M - Z
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LA REGINA GIUSEPPE
( programma)
CONOSCENZE ACQUISITE Al termine del Corso, gli studenti posseggono conoscenze approfondite riguardo le tecniche di identificazione di sostanze inorganiche di interesse farmaceutico e tossicologico intese come principi attivi, eccipienti e contaminanti.
COMPETENZE ACQUISITE Al termine del Corso, gli studenti sono in grado di identificare mediante saggi specifici le sostanze inorganiche di interesse farmaceutico e tossicologico intese come principi attivi, eccipienti e contaminanti.
PROGRAMMA D’ESAME Parte Prima – Introduzione 1. Recapiti del docente e ricevimento degli studenti 2. Caratteristiche dell’insegnamento 3. Orario delle lezioni 4. Modalità di esame 5. Appelli d’esame 6. Obiettivi formativi 7. Requisiti 8. Articolazione del corso 9. Esercitazioni di laboratorio 10. Testi consigliati 11. Opinioni degli studenti
Parte Seconda – Sicurezza in Laboratorio 1. Aspetti normativi 2. Pericolosità degli agenti chimici 3. Regole di prevenzione 4. Classificazione, etichettatura e imballaggio 5. Simbologie 6. Scheda di dati di sicurezza 7. Valori limite di esposizione 8. Dispositivi di protezione individuale 9. Segnaletica di sicurezza 10. Misure comportamentali laboratori chimici 11. Contatto accidentale agenti chimici. 12. Test di apprendimento e rilascio attestato
Parte Terza – Principi Generali 1. Relazione tra il tipo di legame e le proprietà delle sostanze 2. Colore delle sostanze 3. Analisi qualitativa 4. Generalità sulle operazioni di laboratorio 5. Soluzioni 6. Equilibri chimici in soluzione 7. Acidità e basicità 8. Precipitazione 9. Precipitazione e acidità 10. Ossidazione e riduzione 11. Ossidoriduzione e acidità 12. Ossidoriduzione e precipitazione
Parte Quarta – Analisi Qualitativa Inorganica 1. Premessa all’analisi 2. Introduzione all’analisi sistematica dei cationi 3. Primo gruppo analitico e residuo insolubile 4. Secondo gruppo analitico 5. Terzo gruppo analitico 6. Quarto gruppo analitico 7. Quinto gruppo analitico 8. Sesto gruppo analitico 9. Introduzione all’analisi sistematica degli anioni 10. Primo gruppo analitico 11. Secondo gruppo analitico 12. Terzo gruppo analitico 13. Procedimento semplificato per l’analisi degli anioni
Parte Quinta – Sostanze di Interesse Farmaceutico e Tossicologico 1. Introduzione 2. Cationi di interesse farmaceutico e tossicologico 3. Anioni di interesse farmaceutico e tossicologico 4. Sostanze di interesse farmaceutico e tossicologico 5. Farmacopea Ufficiale Italiana ed Europea
Parte Sesta – Esercitazioni di Laboratorio 1. Consegna del corredo di laboratorio 2. Saggio alla fiamma 3. Saggio al tubicino 4. Saggi speciali 5. Analisi sistematica dei cationi (III gruppo) 6. Analisi degli anioni 7. Saggi di Farmacopea 8. Identificazione di una sostanza inorganica incognita 9. Riconsegna del corredo di laboratorio
 F. Manna. Analisi dei medicinali. Parte prima. II Edizione, 1996, CISU. F. Manna, Analisi dei medicinali. Guida pratica di laboratorio. I Edizione, 2000, CISU. A. Araneo. Chimica analitica qualitativa. III Edizione, 1993, Ambrosiana Milano. A. Peloso. Analisi chimica qualitativa inorganica. Vol I. I Edizione, 1991, Libreria Cortina Padova. A. Peloso. Analisi chimica qualitativa inorganica. Vol II. I Edizione, 1991, Libreria Cortina Padova. P. Barbetti; M. G. Quaglia. L’analisi qualitativa in chimica farmaceutica e tossicologica inorganica. I Edizione, 1992, Margiacchi - Galeno. Savelli F.; Bruno O. Analisi chimico-farmaceutica. I Edizione, 2005, Piccin. D. S. Hage; J. D. Carr. Chimica analitica e analisi quantitativa, I Edizione, 2012, Piccin.
(Date degli appelli d'esame)
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10
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CHIM/08
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56
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60
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |