Insegnamenti

Obiettivi formativi

I risultati di apprendimento attesi, in accordo ai descrittori di Dublino, sono i seguenti:

Descrittore 1 (conoscenze e capacità di comprensione): alla fine del corso lo studente avrà acquisito le conoscenze per comprendere i fenomeni fisici che inducono le transizioni ottiche nei processi di assorbimento ed emissione e le spettroscopie classiche che ne derivano (rotazionale, vibrorotazionale, elettronica e luminescenza).

Descrittore 2 (conoscenze e capacità di comprensione applicate): le conoscenze teoriche acquisite verranno utilizzate per determinare alcuni parametri strutturali di molecole semplici mediante l’analisi di spettri di assorbimento registrati sperimentalmente in laboratorio mediante l’utilizzo di spettrofotometri.

Descrittore 3 (Autonomia di giudizio): l’autonomia di giudizio verrà sviluppata durante le prove pratiche di laboratorio e la stesura di relazioni scritte in cui lo studente dovrà valutare l’attendibilità dei risultati ottenuti dall’analisi degli spettri.

Descrittore 4 (abilità comunicative): mediante l’elaborazione di relazioni scritte su prove pratiche di laboratorio e il coinvolgimento nelle lezioni frontali lo studente sarà stimolato a sviluppare le sue abilità comunicative.

Descrittore 5 (capacità di proseguire lo studio in modo autonomo): questo corso si prefigge di fornire le conoscenze di base della spettroscopia molecolare. Tali conoscenze, successivamente, potranno essere ampliate autonomamente anche all’utilizzo di apparati sperimentali più sofisticati e moderni basati sull’utilizzo di sorgenti laser.

Obiettivi formativi

Il corso si prefigge di fornire gli aspetti fondamentali, principi e problematiche, della chimica industriale applicata ai processi produttivi, evidenziandone gli aspetti operativi, economici, energetici e di impatto ambientale. A tale scopo, viene fornita una panoramica della struttura dell’industria chimica e delle materie prime utilizzate e messi in evidenza i problemi di sicurezza, sostenibilità ambientale ed economica di un processo. Inoltre, vengono descritti ed analizzati dal punto di vista termodinamico, cinetico e tecnologico alcuni dei processi chimici industriali inorganici ed organici più rilevanti.
Il corso ha lo scopo di fornire allo studente le nozioni essenziali per la comprensione dei fenomeni chimico e chimico-fisici alla base delle reazioni industriali e dell’influenza di alcuni parametri, quali il riciclo, lo spurgo, la purezza delle materie prime e il recupero energetico sull’economicità del processo. Le conoscenze acquisite dovranno permettere allo studente di valutare anche, in modo critico, il costo, la sicurezza e l’impatto ambientale di un determinato processo industriale.

Obiettivi formativi

Il corso concorre al raggiungimento degli obiettivi formativi di cui al Manifesto degli Studi della Laurea Triennale in Scienze Chimiche.
In particolare, il corso ha l’obiettivo di fornire agli studenti gli strumenti metodologici (uso dell’analisi cinetica delle reazioni e dei fenomeni di trasporto, bilanci di materia ed energia, relazioni d’equilibrio) e le conoscenze di base per:
a) valutare le proprietà termodinamiche e cinetiche dei sistemi reagenti;
b) progettare i reattori chimici (omogenei ed eterogenei) e biologici (a biomassa dispersa);
c) ottimizzare le condizioni di funzionamento di reattori chimici e biologici;
d) progettare e ottimizzare le operazioni unitarie di separazione basate su proprietà fisico meccaniche (separazione solido-liquido) o cinetiche (separazioni su membrana)

Studenti e studentesse che abbiano superato l’esame avranno conosciuto e compreso (descrittore 1: conoscenze acquisite)

- Apprendimento dei fondamenti e delle principali tipologie di reattori chimici e biologici
- Apprendimento dei fondamenti e delle principali tipologie di operazioni di separazione solido-liquido
- Apprendimento dei metodi di rappresentazione quantitativa dei processi e di dimensionamento preliminare delle relative apparecchiature (reattori e operazioni di separazione)
- Apprendimento dei metodi di analisi cinetica dei dati
- Apprendimento dei metodi di caratterizzazione fluidodinamica dei reattori reali
- Apprendimento dei metodi di caratterizzazione di sospensioni ai fini della separazione solido-liquido

Studenti e studentesse che abbiano superato l’esame saranno in grado di (descrittore 2 - competenze acquisite):

- Applicare i metodi di analisi cinetica dei dati
- Applicare i metodi di caratterizzazione fluidodinamica dei reattori reali
- Applicare i metodi di caratterizzazione di sospensioni ai fini della separazione solido-liquido
- Applicare i metodi di rappresentazione quantitativa dei processi al dimensionamento preliminare delle relative apparecchiature (reattori e operazioni di separazione)

Insieme con le lezioni frontali, la partecipazione ad esercitazioni di laboratorio e l’elaborazione con lavoro autonomo di relazioni scritte sugli argomenti trattati consentono di ottenere l’acquisizione delle competenze suddette nonché di incrementare e di valutare le capacità critiche e di giudizio (descrittore 3) e la capacità di comunicare quanto si è appreso (descrittore 4)

Obiettivi formativi

1) Completamento della preparazione di base fornita dai precedenti corsi di Chimica Generale e di Chimica Inorganica I, riguardanti le caratteristiche e le proprietà dei composti inorganici e dei composti di coordinazione. Acquisizione dei concetti e delle conoscenze fondamentali necessari per una moderna descrizione della struttura elettronica di molecole modello e dei composti di coordinazione, includendo l’uso dei concetti di base della teoria dei gruppi, e la conoscenza delle tecniche sperimentali di fotoemissione. Raggiungimento di una conoscenza di base delle proprietà degli elementi del blocco d ed f e dei loro composti più significativi. Acquisizione della conoscenza dei concetti di base della chimica nucleare e di alcune loro applicazioni.
2) Capacità di applicare i criteri di simmetria derivanti dalla teoria dei gruppi per la determinazione della simmetria di molecole, orbitali e gruppi di orbitali al fine di impostare il procedimento necessario alla costruzione degli orbitali molecolari in molecole semplici e in composti di coordinazione. Capacità di applicare le conoscenze acquisite nell’ambito delle teorie del legame chimico al fine di prevedere, valutare e descrivere le proprietà chimiche e chimico-fisiche di composti di coordinazione in base alla loro formula molecolare. Capacità di discernere quale tecnica spettroscopica di base è più idonea per l’indagine di determinate caratteristiche chimico-fisiche dei composti inorganici. Capacità di valutare la stabilità e la reattività di nuclei in base alla loro posizione nella tavola periodica e al loro numero di massa.
3) La capacità critica e l’autonomia di giudizio su argomenti scientifici del corso vengono stimolati durante il corso stesso attraverso la proposizione di esempi ed esercizi concettuali sviluppati alla lavagna con diretto riferimento a situazioni concrete e richiedendo un contributo diretto degli studenti, i quali sono stimolati a formulare ipotesi in risposta ai quesiti del docente. Allo stesso tempo, la capacità di collegare concetti diversi viene stimolata negli studenti cercando di enfatizzare le caratteristiche comuni tra i vari argomenti del corso, in maniera da consolidare un percorso logico tra i vari concetti, necessario a sviluppare una visione critica globale dei composti inorganici proposti. Il corso non prevede esercitazioni di laboratorio e redazione di relazioni scritte.
4) Gli studenti sono stimolati a formulare domande e dubbi al docente in maniera più dettagliata e precisa possibile, in modo da perfezionare prima di tutto la comunicazione di ciò che lo studente ritiene necessiti dei chiarimenti. La capacità di comunicare la conoscenza appresa viene stimolata dal docente continuamente attraverso la descrizione “a parole” dei concetti espressi mediante formalismo chimico e matematico alla lavagna e la traduzione in esempi relativi a situazioni concrete. Particolare enfasi viene data dal docente nella traduzione in parole semplici ma allo stesso tempo rigorose di concetti associati ad argomenti del corso.
5) Durante il corso vengono forniti alcuni strumenti concettuali che gli studenti possono utilizzare e sviluppare in maniera autonoma in altre aree della Chimica lungo il loro percorso formativo. Ad esempio, l’utilizzo dei concetti di base della Teoria dei Gruppi applicati a risolvere problemi in vari tipi di spettroscopie e metodologie computazionali quanto-meccaniche. Al fine di migliorare la capacità di proseguire lo studio in modo autonomo, durante il corso vengono anche consigliati testi di approfondimento e fornito materiale didattico complementare.