Farmacia

Tipologia

Discipline chimiche

SSD

CHIM/01

Anno

N/D

Semestre

N/D

CFU

4

Distribuzione delle ore

24 classroom hours, 12 training hours

Docenti

FEDERICO PEPI

Tipologia

Attività formative affini o integrative

SSD

MED/36

Anno

N/D

Semestre

N/D

CFU

3

Distribuzione delle ore

24 classroom hours

Docenti

GIUSEPPE DE VINCENTIS

Tipologia

Discipline chimiche

SSD

CHIM/03

Anno

N/D

Semestre

N/D

CFU

4

Distribuzione delle ore

32 classroom hours

Docenti

ANNA TROIANI

OBIETTIVI FORMATIVI
A - Conoscenza e capacità di comprensione
OF 1) Conoscere la struttura della tavola periodica
OF 2) Conoscere il significato delle varie proprietà atomiche (raggio, elettronegatività, affinità
elettronica, calore di atomizzazione)
OF 3) Conoscere la struttura del nucleo atomico
OF 4) Conoscere i principi degli equilibri in soluzione
OF 5) Comprendere il significato di una costante condizionale di formazione
OF 6) Conoscere la reattività in acqua di specie inorganiche
OF7) Conoscere i concetti di radiofarmaco diagnostico e terapeutico
B – Capacità applicative
OF 8) Saper illustrare l’andamento periodico delle principali proprietà
OF 9) Saper dedurre la stabilità di un nucleo atomico dal numero di protoni e neutroni
OF 10) Saper calcolare il pH di acidi e basi forti e deboli per via algebrica
OF 11) Saper calcolare il pH di acidi e basi forti e deboli e loro miscele per via grafica
OF 12) Saper prevedere l’ordine di precipitazione tra più sali sia per via algebrica che via grafica
OF 13) Saper calcolare la concentrazione di prodotti e reagenti di reazioni all’equilibrio
C - Autonomia di giudizio
OF 14) Essere in grado di valutare le principali proprietà di un elemento in base alla posizione
sulla tavola periodica
OF 15) Essere in grado di progettare la sintesi di un nucleo atomico di massa assegnata
OF 16) Essere in grado di prevedere lo spostamento di una reazione ionica all’equilibrio
D – Abilità nella comunicazione
OF 17) Saper illustrare un diagramma di distribuzione.
OF 18) Saper illustrare le proprietà degli elementi presenti nei vari gruppi
OF 19) Saper descrivere la produzione e la ricostruzione di un radiofarmaco
E - Capacità di apprendere
OF 20) Avere la capacità di consultare la letteratura sugli argomenti trattati nel corso
OF 21) Avere la capacità di comprendere una procedura analitica di laboratorio basata su
equilibri ionici in soluzione

A - Knowledge and understanding
OF 1) Knowing the structure of the periodic table
OF 2) Knowing the meaning of the different atomic properties (atomic radius, electronegativity,
electron affinity, atomization heat)
OF 3) Knowing the structure of the atomic nucleus
OF 4) Knowing the principles of solution equilibria
OF 5) Understanding the meaning of a conditional formation constant
OF 6) Knowing the reactivity of inorganic species in water
OF7) Knowing the meaning of diagnostic and therapeutic radiopharmaceuticals
B - Application skills
OF 8) Being able to illustrate the periodic behavior of the main atomic properties
OF 9) Being able to deduce the stability of an atomic nucleus from the number of protons and
neutrons
OF 10) Being able to algebraically calculate the pH of strong and weak acids and bases
OF 11) Being able to graphically calculate the pH of strong and weak acids and bases and their
mixtures
OF 12) Being able to predict both algebraically and graphically the precipitation order between
different salts
OF 13) Being able to calculate the concentration of products and reactants of equilibrium
reactions
C - Autonomy of judgment
OF 14) Being able to evaluate the main properties of an element basing on its position on the
periodic table
OF 15) Being able to design the synthesis of an atomic nucleus of assigned mass
OF 16) Be able to predict the displacement of an ionic equilibrium
D - Communication skills
OF 17) Being able to illustrate a distribution diagram
OF 18) Being able to illustrate the properties of the elements belonging to the various groups
OF 19) Being able to describe the production and reconstruction of a radiopharmaceutical
E - Ability to learn
OF 20) Having the ability to consult the literature on the topics covered in the course
OF 21) Having the ability to understand an analytical laboratory procedure based on ionic
equilibria in solution

Al termine del corso lo studente sarà capace di mettere in relazione la struttura con le proprietà chimico-fisiche dell’atomo. Conoscerà le principali proprietà periodiche degli elementi le cause delle anomalie dalla periodicità e loro influenza sulla reattività dei composti più comuni. Avrà acquisto nozioni di statistica e analisi di dati con la stima dei parametri e intervalli di confidenza nonché test statistici di base (t-test) Saprà valutare gli equilibri acido-base, di complessazione, di precipitazione ed equilibri redox e loro rappresentazioni grafiche. Conoscerà i criteri di stabilità e instabilità nucleare, principali tipi di decadimento spontanei, principali reazioni nucleari indotte. Reattività delle principali classi di composti inorganici e metodi di preparazione.

Sebbene non siano richiesti propeudeuticità esplicite, è importante per una buona comprensione del corso che lo studente padroneggi le conoscenze di base apprese durante il corso di Chimica Generale ed Inorganica e durante il corso di Matematica, seguiti durante il primo anno di Università.

Modulo: CHIMICA ANALITICA
PROGRAMMA DELL’INSEGNAMENTO

Complementi di Chimica Generale. La Tavola Periodica. Parte angolare e parte radiale della funzione d’onda elettronica. Livelli energetici degli orbitali atomici in funzione del numero atomico. Configurazioni elettroniche di valenza caratteristiche. Elettroni e orbitali di valenza di un atomo. Configurazioni elettroniche di valenza di ioni. Effetto schermante e carica nucleare effettiva. Regole di Slater. Andamento di *Z nella tavola periodica. Tipi di raggi atomici. Periodicità dei raggi covalenti. Contrazione Scandidea e Lantanidea. Comportamento periodico dei raggi ionici. Effetti della relatività sugli orbitali. Elettronegatività di Pauling. Andamento periodico dell’elettronegatività di Pauling. Elettronegatività di Allred-Rochow. Numero di ossidazione. Andamento periodico dei numeri di ossidazione più comuni. Andamento periodico delle energie di ionizzazione e dell’affinità elettronica. Energie di legame singolo e periodicità. Andamento periodico dei Calori di Atomizzazione degli elementi. Proprietà fisiche degli elementi, principali forme allotropiche dei non metalli. Il legame metallico. Proprietà fisiche dei metalli. Potenziali di Riduzione Standard. Andamenti periodici della stabilità degli alti stati di ossidazione e degli acidi. Stabilità dei bassi stati di ossidazione. La serie di attività dei metalli.

Elementi di Sistematica Inorganica. Idrogeno. Elementi del I Gruppo. Proprietà e reattività. Elementi del II Gruppo. Proprietà e reattività. Elementi del III Gruppo. Proprietà e reattività. Elementi del IV Gruppo. Proprietà e reattività. Elementi del V Gruppo. Proprietà e reattività. Elementi del VI Gruppo. Proprietà e reattività. Elementi del VII Gruppo. Proprietà e reattività. Gas Nobili.

Chimica Analitica. Finalità della Chimica Analitica. Fasi di preparazione del campione. Classificazione dei metodi di analisi. Valutazione dei dati analitici. Precisione e Accuratezza. Tipi di Errori. Il trattamento statistico dell’errore casuale. Effetti e correzione degli errori sistematici. Errori grossolani. L’equilibrio chimico. Effetto degli elettroliti sugli equilibri chimici. Forza ionica e coefficienti di attività. Equazione di Debey-Huckel. Equilibri acido-base. Definizione di acido e di base secondo Arrhenius, Brønsted e Lowry, Lewis. Il principio HSAB, acidi e basi Hard e soft. Calcolo del pH per acidi e basi forti e deboli, acidi poliprotici. Rappresentazione grafica degli equilibri acido base: diagrammi logaritmici. Metodo grafico nel calcolo del pH. Equilibri di idrolisi. Metodo grafico per il calcolo de pH. Diagrammi di distribuzione. Idratazione ed Idrolisi del catione. Idrossidi, Ossidi, Ossiacidi,Ossoanioni. Idrolisi dell’anione.Soluzioni Tampone. Capacità tampone. Composti di Coordinazione. Aspetti teorici. Reazioni di formazione dei complessi. Ruolo dei composti di coordinazione in Biochimica. Applicazione dei Composti di Coordinazione in Chimica Analitica. Stabilità e Labilità. Equilibri di Complessamento. Costanti di formazione. Metodo grafico per il calcolo delle concentrazioni delle specie presenti all’equilibrio. Curve di distribuzione. Gradi di formazione. Costanti condizionali di Formazione. Effetto mascherante dei Complessi Uso dell’EDTA in chimica analitica. Equilibri di solubilità. Prodotto di solubilità. Effetto della forza ionica. Effetto dello ione a comune. Effetto delle reazioni collaterali che modificano la solubilità di composti ionici poco solubili. Prodotto di solubilità condizionale. Solubilità degli idrossidi metallici. Precipitazione. Diagrammi logaritmici. Aspetti teorici della formazione di precipitati. Equilibri di ossido-riduzione. Celle elettrochimiche. Potenziali redox. Equazione di Nernst. Elettrodi di riferimento. Calcolo delle costanti di equilibrio di reazioni redox. Potenziali standard. Potenziali formali. Effetto della presenza di leganti.

Elementi di Chimica Nucleare. Proprietà del nucleo, massa, raggio, forze nucleari. Barriera Colombiana nucleare. Energia nucleare. Unità di misura. Energia nucleare per nucleone in funzione di A. Fattori che determinano la stabilità/instabilità di un nucleo. Stabilità dei nuclei in funzione di A e di Z. Equazione di massa Semiempirica. Modello nucleare a goccia di liquido e a gusci. Reazioni nucleari spontanee. Tipi di decadimento radioattivo: Emissione positronica (dec beta+), Emissione Negatronica (dec beta-), Cattura Elettronica. Decadimento alfa. Emissione gamma. Conversione Interna. Fluorescenza a raggi X. Effetto Auger. Interazione delle radiazioni con la materia. Sistemi di rivelazione delle radiazioni. Contatori a Ionizzazione, Proporzionali, Geyger Muller, a scintillazione. Aspetti cinetici del decadimento. Costante di decadimento, tempo di semivita. Attività specifica. Miscele di nuclidi. Cinetica del decadimento misto, decadimento a catena. Equilibrio radioattivi, equilibrio transiente. Reazioni nucleari Indotte. Notazione ed energia. Reazioni indotte da protoni, particelle alfa, neutroni. Sintesi di nuclidi. Fissione nucleare. Fusione nucleare. Radioelementi Naturali ed Artificiali. Datazione con il Carbonio 14.



Modulo: ELEMENTI DI MEDICINA NUCLEARE
Definizione di radiofarmacia e di radiofarmaci
Tipologie chimiche dei radiofarmaci attualmente in uso
Controlli di qualità dei radiofarmaci
I radiofarmaci sperimentali nella pratica clinica quotidiana
Le Norme di Buona Preparazione dei Radiofarmaci per Medicina Nucleare



Modulo: COMPLEMENTI DI CHIMICA GENERALE
1.
Struttura atomica della materia: Proprietà
dell’atomo: massa e dimensioni. Scala dei pesi atomici. Numero d’Avogadro,
concetto di mole. Simboli chimici e loro significato

2.
Struttura dell’atomo: primi modelli, modello di
Bohr. Principio di indeterminazione. Numeri quantici. Orbitali atomici.
Principio di esclusione. Regole di Hund. Configurazione elettronica di atomi e
sua notazione.

3.
Il legame chimico: Valenza. Legame covalente
omeopolare. Elettronegatività. Legame covalente eteropolare. Legame ionico.
Legame dativo. Proprietà del legame: ordine, distanza, energia, momento
dipolare. Teoria del legame di valenza: orbitali ibridi. Formule di struttura.
Proprietà magnetiche delle molecole. Legame idrogeno. Legami intermolecolari.

4.
Formule Chimiche: Nomenclatura sistematica dei
composti inorganici. Numero di ossidazione. Peso molecolare e sua
determinazione.

5.
Lo stato gassoso: Leggi dei gas ideali.
Equazione di stato dei gas ideali. Principio di Avogadro.

6.
Lo stato liquido: proprietà dei liquidi.
Equilibrio liquido-vapore, tensione di vapore. Punto di ebollizione.

7.
Lo stato solido: Strutture cristalline. Cella
elementare: solidi molecolari, covalenti, ionici e metallici.

8.
Termodinamica: Forme diverse di energia.
Processi reversibili e irreversibili. 1°
principio: energia interna. Entalpia, legge di Hess, termochimica. 2°
principio. Entropia. 3° principio. Energia libera. Criteri di equilibrio e
spontaneità.

9.
Cambiamenti di stato: Equilibri tra fasi nei
sistemi ad un componente. Diagrammi di stato. Equilibri tra fasi nei sistemi a
due componenti.

10.
Le soluzioni: solubilità e fattori energetici
che la influenzano. Concentrazione e sue unità. Soluzioni ideali: proprietà
colligative.

11.
Reazioni ed equilibri chimici: Equazioni di
reazione e loro significato quantitativo. Criteri di spontaneità e di
equilibrio nelle trasformazioni chimiche. Legge di azione di massa: costante di
equilibrio K*, Kc e Kp. Spostamento
dell’equilibrio: principio di Le
Chatelier. Equilibri omogenei ed
eterogenei.

12.
Dissociazione elettrolitica: Soluzioni di
elettroliti forti e deboli. Grado di dissociazione. Effetto della dissociazione
sulle proprietà colligative. Conducibilità e conducibilità equivalente delle
soluzioni di elettroliti. Legge di
Kohlraush. Legge di diluizione di
Ostwald.

13.
Equilibri acido-base: Definizioni di acido/base
di Arrhenius, Bronsted e Lewis. Forza di
un acido e fattori che la influenzano.
Ionizzazione dell’acqua: pH. Calcolo
del pH in soluzioni di acidi (basi) forti, acidi (basi) deboli, acidi poliprotici, sali, anfoliti. Soluzioni
tampone. Titolazioni acido-base. Indicatori. Titolazioni conduttometriche.

14.
Equilibri di solubilità: Solubilità degli
elettroliti in acqua. Prodotto di solubilità. Effetto degli ioni comuni.

15.
Pile e potenziali di ossidoriduzione: Pile e
loro forza elettromotrice. Potenziali normali. Equazione di Nerst. Tipi comuni di elettrodi. Pile a concentrazione.

Modulo: CHIMICA ANALITICA
a) G. Wulfsberg: “La Moderna Chimica Inorganica: Previsioni di Reattività” - Ed. La Sorbona – Milano.
b) Daniel C Harris: "Chimica analitica quantitativa”, Terza edizione italiana condotta sulla nona edizione americana - Ed. Zanichelli
c) Skoog, West, Holler: “Fondamenti di Chimica Analitica” - EdiSES S.r.l.
d) D.S. Hage, J.D. Carr: "Chimica Analitica e Analisi Quantitativa" Piccin Nuova Libraria.
e) A. Liberti, A. Napoli: "Lezioni di Chimica Analitica" - Editrice Universitaria di Roma - La Goliardica.
f) G. Saini, E. Mentasti: "Fondamenti di Chimica Analitica. Equilibri ionici e volumetria" - UTET Libreria


Modulo: ELEMENTI DI MEDICINA NUCLEARE
Materiale didattico fornito dal docente
Testo: La qualità nella preparazione dei radiofarmaci. Indicazioni per la pratica clinica. Lucignani. Editore Springer



Modulo: COMPLEMENTI DI CHIMICA GENERALE
a) G. Wulfsberg: “La Moderna Chimica Inorganica: Previsioni di Reattività” - Ed. La Sorbona – Milano.
b) Daniel C Harris: "Chimica analitica quantitativa”, Terza edizione italiana condotta sulla nona edizione americana - Ed. Zanichelli

Modulo: CHIMICA ANALITICA
N/D
Modulo: ELEMENTI DI MEDICINA NUCLEARE
N/D
Modulo: COMPLEMENTI DI CHIMICA GENERALE
N/D

Il corso ha la seguente organizzazione:

•lezioni teoriche in aula

•approfondimento di questioni teoriche in aula

•risoluzione di problemi numerici in aula

•eventualmente, alla fine delle lezioni, si farà una (o più) simulazione della prova d’esame (prova di autovalutazione) seguita dalla relativa correzione in aula.

Lo studente potrà trovare sulla piattaforma e-learning le diapositive e il materiale didattico (programma d’esame, testi consigliati) utili per la preparazione dell’esame. Resta inteso che le diapositive sono una guida agli argomenti di esame, ma non potranno mai sostituirsi ai testi consigliati e alle lezioni frontali tenute dal docente.

La frequenza è obbligatoria.

Lo scopo della prova d’esame consiste nel verificare il livello di comprensione e approfondimento sulla materia esposta durante il corso. Essa intende anche valutare le capacità di ragionamento dello studente e la capacità di sintesi degli argomenti svolti nella visione di un quadro organico della materia.

La verifica delle conoscenze acquisite sarà valutata tramite una prova scritta in cui ci saranno sia domande aperte e che la richiesta di svolgimento di esercizi inerenti agi argomenti del programma svolto.

Le prove di esame si svolgono nei periodi d’esame previsti dal regolamento didattico di ateneo mentre sono escluse prove in itinere per non interferire con lo svolgimento e la frequenza regolare alle lezioni del semestre, come stabilito dal consiglio di corso di studio.

Durante lo svolgimento delle lezioni verranno mostrati e svolti in aula esercizi d'esame e verranno poste agli studenti domande tipiche relative agli argomenti del corso.
Inoltre, alla fine delle lezioni, si farà una (o più) simulazione della prova d’esame (prova di autovalutazione) seguita dalla relativa correzione in aula.

Modulo: CHIMICA ANALITICA



Modulo: ELEMENTI DI MEDICINA NUCLEARE

• vedi scheda

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