CHIMICA ANALITICA E COMPLEMENTI DI CHIMICA GENERALE E INORGANICA canale A - L
Docente coordinatore e verbalizzante: CATERINA FRASCHETTI
Modulo 1: COMPLEMENTI DI CHIMICA GENERALE E INORGANICA
- Tipologia
- Discipline chimiche
- SSD
- CHIM/03
- Anno
- 2º anno
- Semestre
- 1º semestre
- CFU
- 4
- Distribuzione delle ore
- 32 classroom hours
- Docenti
- CATERINA FRASCHETTI
Modulo 2: CHIMICA ANALITICA
- Tipologia
- Discipline chimiche
- SSD
- CHIM/01
- Anno
- 2º anno
- Semestre
- 1º semestre
- CFU
- 4
- Distribuzione delle ore
- 32 classroom hours
- Docenti
- CATERINA FRASCHETTI
Obiettivi formativi
Obiettivi generali
Questo insegnamento completa le conoscenze di base della chimica generale acquisite durante il primo anno evidenziandone le interconnessioni ed introduce gli studenti verso alcune fondamentali discipline/procedure analitiche che saranno sviluppate dettagliatamente negli anni successivi secondo gli indirizzi specifici del corso di laurea.
Obiettivi specifici
1. Conoscenza e capacità di comprensione
Lo studente prende coscienza delle interconnessioni fra le diverse proprietà chimiche e fisiche delle molecole e delle condizioni in 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 di Chimica Generale nel corso del primo anno del CdL in CTF, sono ora posti nell’ottica della 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 conoscenze acquisite riguardano 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, utili nelle attività di laboratorio.
Infine, gli studenti ricevono la formazione di base per i principi della cromatografia e per le metodologie spettrometriche di massa.
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Al termine del corso lo studente avrà sviluppato verso gli aspetti fondamentali delle reazioni chimiche e della chimica analitica, quella sensibilità che gli permetterà di affrontare consapevolmente i successivi corsi di laboratorio preparativo, di analisi quantitativa e di separazione delle sostanze.
3. Autonomia di giudizio
Durante le lezioni, le capacità critiche e di giudizio degli studenti sono stimolate dalla loro partecipazione attiva, sia attraverso le domande che il docente pone loro, sia tramite lo svolgimento collettivo in aula di esercizi che rappresentano casi concreti di problematiche che si possono verificare in laboratorio.
4. Abilità comunicative
Tale capacità emerge durante i momenti delle lezioni che prevedono la partecipazione collettiva e trovano il culmine nella prova di esame, in cui lo studente è chiamato a spiegare le motivazioni logiche delle risposte, anche attraverso l’impiego di strumenti visivi quali grafici funzionali e istogrammi.
5. Capacità di apprendimento
Lo studente è indotto allo studio in autonomia non solo facendo riferimento ai contenuti dei testi consigliati, ma anche eseguendo un lavoro di vera e propria ricerca delle informazioni tramite strumenti informatici, soprattutto per quegli argomenti che nel corso trovano spazio solo ad un livello necessariamente introduttivo, ma che essendo storicamente consolidati si trovano descritti più approfonditamente su siti specializzati del web, accessibili tramite i comuni motori di ricerca.
Risultati di apprendimento attesi
Modulo: COMPLEMENTI DI CHIMICA GENERALE E INORGANICA
Obiettivi generali
Questo insegnamento completa le conoscenze di base della chimica generale acquisite durante il primo anno evidenziandone le interconnessioni ed introduce gli studenti verso alcune fondamentali discipline/procedure analitiche che saranno sviluppate dettagliatamente negli anni successivi secondo gli indirizzi specifici del corso di laurea.
Obiettivi specifici
1. Conoscenza e capacità di comprensione
Lo studente prende coscienza delle interconnessioni fra le diverse proprietà chimiche e fisiche delle molecole e delle condizioni in 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 di Chimica Generale nel corso del primo anno del CdL in CTF, sono ora posti nell’ottica della 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 conoscenze acquisite riguardano 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, utili nelle attività di laboratorio.
Infine, gli studenti ricevono la formazione di base per i principi della cromatografia e per le metodologie spettrometriche di massa.
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Al termine del corso lo studente avrà sviluppato verso gli aspetti fondamentali delle reazioni chimiche e della chimica analitica, quella sensibilità che gli permetterà di affrontare consapevolmente i successivi corsi di laboratorio preparativo, di analisi quantitativa e di separazione delle sostanze.
3. Autonomia di giudizio
Durante le lezioni, le capacità critiche e di giudizio degli studenti sono stimolate dalla loro partecipazione attiva, sia attraverso le domande che il docente pone loro, sia tramite lo svolgimento collettivo in aula di esercizi che rappresentano casi concreti di problematiche che si possono verificare in laboratorio.
4. Abilità comunicative
Tale capacità emerge durante i momenti delle lezioni che prevedono la partecipazione collettiva e trovano il culmine nella prova di esame, in cui lo studente è chiamato a spiegare le motivazioni logiche delle risposte, anche attraverso l’impiego di strumenti visivi quali grafici funzionali e istogrammi.
5. Capacità di apprendimento
Lo studente è indotto allo studio in autonomia non solo facendo riferimento ai contenuti dei testi consigliati, ma anche eseguendo un lavoro di vera e propria ricerca delle informazioni tramite strumenti informatici, soprattutto per quegli argomenti che nel corso trovano spazio solo ad un livello.
Modulo: CHIMICA ANALITICA
Obiettivi generali
Questo insegnamento completa le conoscenze di base della chimica generale acquisite durante il primo anno evidenziandone le interconnessioni ed introduce gli studenti verso alcune fondamentali discipline/procedure analitiche che saranno sviluppate dettagliatamente negli anni successivi secondo gli indirizzi specifici del corso di laurea.
Obiettivi specifici
1. Conoscenza e capacità di comprensione
Lo studente prende coscienza delle interconnessioni fra le diverse proprietà chimiche e fisiche delle molecole e delle condizioni in 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 di Chimica Generale nel corso del primo anno del CdL in CTF, sono ora posti nell’ottica della 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 conoscenze acquisite riguardano 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, utili nelle attività di laboratorio.
Infine, gli studenti ricevono la formazione di base per i principi della cromatografia e per le metodologie spettrometriche di massa.
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Al termine del corso lo studente avrà sviluppato verso gli aspetti fondamentali delle reazioni chimiche e della chimica analitica, quella sensibilità che gli permetterà di affrontare consapevolmente i successivi corsi di laboratorio preparativo, di analisi quantitativa e di separazione delle sostanze.
3. Autonomia di giudizio
Durante le lezioni, le capacità critiche e di giudizio degli studenti sono stimolate dalla loro partecipazione attiva, sia attraverso le domande che il docente pone loro, sia tramite lo svolgimento collettivo in aula di esercizi che rappresentano casi concreti di problematiche che si possono verificare in laboratorio.
4. Abilità comunicative
Tale capacità emerge durante i momenti delle lezioni che prevedono la partecipazione collettiva e trovano il culmine nella prova di esame, in cui lo studente è chiamato a spiegare le motivazioni logiche delle risposte, anche attraverso l’impiego di strumenti visivi quali grafici funzionali e istogrammi.
5. Capacità di apprendimento
Lo studente è indotto allo studio in autonomia non solo facendo riferimento ai contenuti dei testi consigliati, ma anche eseguendo un lavoro di vera e propria ricerca delle informazioni tramite strumenti informatici, soprattutto per quegli argomenti che nel corso trovano spazio solo ad un livello
Prerequisiti
Modulo: COMPLEMENTI DI CHIMICA GENERALE E INORGANICA
Lo studente deve aver acquisito le conoscenze impartite nei corsi di base del primo anno: Chimica Generale ed Inorganica, Fisica con Elementi di Statistica e Matematica con Elementi di Informatica.
Modulo: CHIMICA ANALITICA
Lo studente deve aver acquisito le conoscenze impartite nei corsi di base del primo anno: Chimica Generale ed Inorganica, Fisica con Elementi di Statistica e Matematica con Elementi di Informatica.
Programma dell’insegnamento
Modulo: COMPLEMENTI DI CHIMICA GENERALE E INORGANICA
- Generalità sulle misure analitiche: 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.
- Soluzioni di elettroliti: 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.
- Composti di coordinazione: 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.
- Teoria dei composti di coordinazione: 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.
-Il principio HSAB: fondamenti e applicazioni.
-Reazioni redox: 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.
- Principi di cromatografia: 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.
-Elementi di Chimica Nucleare: 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).
-Spettrometria di massa: 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.
Modulo: CHIMICA ANALITICA
- Generalità sulle misure analitiche: 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.
- Soluzioni di elettroliti: 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.
- Composti di coordinazione: 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.
- Teoria dei composti di coordinazione: 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.
-Il principio HSAB: fondamenti e applicazioni.
-Reazioni redox: 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.
- Principi di cromatografia: 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.
-Elementi di Chimica Nucleare: 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).
-Spettrometria di massa: 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.
Testi di riferimento
Modulo: COMPLEMENTI DI CHIMICA GENERALE E INORGANICA
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: “Le Basi della Chimica” – Edizioni A.L.E.- Roma (comprende materiale didattico online)
Modulo: CHIMICA ANALITICA
- 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
- G. Wulfsberg: “La Moderna Chimica Inorganica: Previsioni di reattività” - EDIZIONI LA SORBONA - Milano.
-D. A. Skoog, F. J. Holler, S. R. Crouch "Chimica analitica strumentale". EdiSES S.r.l. – Napoli
- M. Speranza et al: “Le Basi della Chimica” – Edizioni A.L.E.- Roma (comprende materiale didattico online).
Bibliografia
Modulo: COMPLEMENTI DI CHIMICA GENERALE E INORGANICA
N/D
Modulo: CHIMICA ANALITICA
N/D
Modalità di svolgimento
Modulo: COMPLEMENTI DI CHIMICA GENERALE E INORGANICA
La didattica viene erogata con utilizzo di lezioni frontali. Il docente con l’ausilio di slides e LIM esporrà alla platea dei presenti i concetti fondamentali che dovranno essere oggetto di riflessione, studio e successiva esposizione durante l’esame. Per ogni argomento verranno proposti esercizi numerici allo scopo di approfondire l’argomento con la simulazione di un problema reale ed in diversi casi gli studenti saranno invitati a svolgere il problema in autonomia e successivamente esporlo alla classe.
Modulo: CHIMICA ANALITICA
La didattica viene erogata con utilizzo di lezioni frontali. Il docente con l’ausilio di slides e LIM esporrà alla platea dei presenti i concetti fondamentali che dovranno essere oggetto di riflessione, studio e successiva esposizione durante l’esame. Per ogni argomento verranno proposti esercizi numerici allo scopo di approfondire l’argomento con la simulazione di un problema reale ed in diversi casi gli studenti saranno invitati a svolgere il problema in autonomia e successivamente esporlo alla classe.
Frequenza
Modulo: COMPLEMENTI DI CHIMICA GENERALE E INORGANICA
La frequenza al corso non è obbligatoria ma fortemente consigliata.
Modulo: CHIMICA ANALITICA
La frequenza al corso non è obbligatoria ma fortemente consigliata.
Modalità di esame
Modulo: COMPLEMENTI DI CHIMICA GENERALE E INORGANICA
Un set di cinque domande verrà fornito allo studente che avrà 20 minuti per organizzare le idee e prepararsi al confronto orale vero e proprio. L'esame si considera superato se lo studente sarà in grado di argomentare oralmente con precisione e padronanza del linguaggio tecnico almeno tre delle cinque risposte.
Modulo: CHIMICA ANALITICA
Un set di cinque domande verrà fornito allo studente che avrà 20 minuti per organizzare le idee e prepararsi al confronto orale vero e proprio. L'esame si considera superato se lo studente sarà in grado di argomentare oralmente con precisione e padronanza del linguaggio tecnico almeno tre delle cinque risposte.
Esempi di domande
Modulo: COMPLEMENTI DI CHIMICA GENERALE E INORGANICA
Applicare la formula della deviazione standard ad un problema proposto.
- Differenza tra sensibilità analitica e di calibrazione.
- Spiegare la teoria del campo cristallo.
- Tipologia di decadimenti nucleari.
- Spiegare il concetto di radiofarmaco.
- Applicazione del radiofarmaco in diagnostica e terapia.
- Effetto della formazione di complessi sugli equilibri redox.
- Costante di formazione condizionale.
- Sorgenti ioniche in spettrometria di massa.
Modulo: CHIMICA ANALITICA
- Applicare il concetto di deviazione standard ad un problema proposto.
- Differenza tra sensibilità analitica e di calibrazione.
- Spiegare la teoria del campo cristallo.
- Tipologia di decadimenti nucleari.
- Spiegare il concetto di radiofarmaco.
- Applicazione del radiofarmaco in diagnostica e terapia.
- Effetto della formazione di complessi sugli equilibri redox.
- Costante di formazione condizionale.
- Sorgenti ioniche in spettrometria di massa.
Programmazione delle attività didattiche
Modulo: COMPLEMENTI DI CHIMICA GENERALE E INORGANICA
- [8 h] Generalità
sulle misure analitiche: 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. - [14 h] Soluzioni di
elettroliti: 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. - [6 h] Composti di
coordinazione: 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. - [6 h] Teoria dei
composti di coordinazione: 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. - [2 h] Il principio
HSAB: fondamenti e
applicazioni. - [4 h] Reazioni
redox: 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. - [4 h] Principi di
cromatografia: 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. - [10 h] Elementi di
Chimica Nucleare: 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). - [6 h] Spettrometria
di massa: 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 principali 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.
Modulo: CHIMICA ANALITICA
- [8 h] Generalità
sulle misure analitiche: 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. - [14 h] Soluzioni di
elettroliti: 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. - [6 h] Composti di
coordinazione: 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. - [6 h] Teoria dei
composti di coordinazione: 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. - [2 h] Il principio
HSAB: fondamenti e
applicazioni. - [4 h] Reazioni
redox: 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. - [4 h] Principi di
cromatografia: 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. - [10 h] Elementi di
Chimica Nucleare: 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). - [6 h] Spettrometria
di massa: 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 principali 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.
- Anno accademico2024/2025
- Corso di studio a cui afferisce l’insegnamentoChimica e tecnologia farmaceutiche
- Presenza obbligatoriaNo
- Linguaita
- CFU8 CFU distribuiti in 2 moduli didattici integrati
- Durata complessiva64 ore