Chimica fisica e laboratorio di tecniche analitiche

A.A. 2014/2015
Insegnamento per
6
Crediti massimi
72
Ore totali
SSD
CHIM/02
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Introdurre i concetti fondamentali di termodinamica e cinetica chimica utili allo studio di processi e reazioni di interesse biologico. Una parte del corso, opportunamente corredata da esercitazioni pratiche in laboratorio, è dedicata all'acquisizione di competenze relative alle più comuni tecniche analitiche di base e strumentali (elettroanalitiche, spettroscopiche e cromatografiche).

Struttura insegnamento e programma

Edizione attiva
Responsabile
Moduli o unità didattiche
unità didattica: elementi di chimica fisica
CHIM/02 - CHIMICA FISICA - CFU: 3
Lezioni: 24 ore

unità didattica: laboratorio di tecniche analitiche
CHIM/02 - CHIMICA FISICA - CFU: 3
Esercitazioni: 16 ore
Esercitazioni di laboratorio a posto singolo: 32 ore

Propedeuticità
Fisica, Chimica Generale
Prerequisiti e modalità di esame
La prova scritta di esame consiste in una serie di domande, alcune aperte, altre a risposta multipla. Le domande coprono l'intera materia del corso. Tempo disponibile: due ore.
Metodi didattici
Modalità di frequenza: obbligatoria; modalità di erogazione: tradizionale
unità didattica: elementi di chimica fisica
Programma
Introduzione: la struttura della chimica fisica e sue applicazioni alla biologia e alla medicina.
Fondamenti: Teoria cinetica dei gas. Equazione di stato dei gas perfetti e dei gas reali.
Termodinamica chimica: il primo principio (conservazione dell'energia). Energia interna ed entalpia. Cicli termodinamici. Secondo principio ed entropia. Variazioni entropiche nel sistema e nell'ambiente. Il carattere spontaneo delle reazioni chimiche. Energia di Gibbs e sua variazione. Il potenziale chimico.
Le soluzioni ideali. Le proprietà colligative. Transizioni di fase. Caratteristiche fisiche delle soluzioni di polimeri.
Equilibrio di reazione: Fondamenti termodinamici. La risposta degli equilibri alle condizioni: l'effetto della pressione e della temperatura.
Cinetica chimica: la velocità di reazione, sua definizione e misura. Leggi cinetiche, costanti (coefficienti) di velocità e ordini di reazione. Metodi per la determinazione della legge cinetica. Reazioni di ordine zero, uno e due. La dipendenza della velocità di reazione dalla temperatura. L'equazione di Arrhenius. Interpretazione dei parametri di Arrhenius. Meccanismi di reazione: reazioni elementari e molecolarità. Le reazioni consecutive: lo stadio cineticamente determinante, il pre-equilibrio, l'approssimazione dello stato stazionario. Cenni sulle teorie della velocità di reazione: teoria degli urti e teoria del complesso attivato
Termodinamica e cinetica del folding di proteine: i concetti fondamentali introdotti durante il corso verranno applicati al problema della stabilità e del processo di folding delle proteine.
Materiale didattico e bibliografia
P.W. Atkins, Physical Chemistry, una qualunque edizione.
S. P.J. Higson, Analytical Chemistry, Oxford University Press
unità didattica: laboratorio di tecniche analitiche
Programma
Principi analitici di base. Titolazioni. Tecniche elettroanalitiche conduttimetriche. Tecniche elettroanalitiche potenziometriche e pH-metria. Tecniche spettroscopiche (UV-vis, fluorimetria, polarimetria, IR). Tecniche di spettrometria di massa. Tecniche di separazione cromatografica (TLC, GC, HPLC)
Materiale didattico e bibliografia
P.W. Atkins, Physical Chemistry, una qualunque edizione.
S. P.J. Higson, Analytical Chemistry, Oxford University Press
Periodo
Primo semestre
Periodo
Primo semestre
Modalità di valutazione
Esame
Giudizio di valutazione
voto verbalizzato in trentesimi
Docente/i
Ricevimento:
lunedì e mercoledi 9:00-11:00
Dipartimento di Chimica via Golgi 19 - 20133 - MILANO Edificio 5 - Corpo A - Ala Ovest - III piano - ufficio 3112