Metodi chimici per le biotecnologie

A.A. 2016/2017
Insegnamento per
8
Crediti massimi
88
Ore totali
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, cromatografiche, NMR e massa).

Struttura insegnamento e programma

Edizione attiva
Responsabile
Esercitazioni: 24 ore
Esercitazioni di laboratorio a posto singolo: 24 ore
Lezioni: 40 ore
Programma
Elementi di Chimica Fisica
Fondamenti: Teoria cinetica dei gas. Equazione di stato dei gas perfetti.
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.
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. Termodinamica e cinetica del folding di proteine.
Laboratorio di tecniche analitiche
Principi analitici di base. Titolazioni. Tecniche elettroanalitiche conduttimetriche. Tecniche elettroanalitiche potenziometriche e pH-metria. Tecniche spettroscopiche (UV-vis, fluorimetria, polarimetria, IR). Tecniche di separazione cromatografica (TLC, GC, HPLC)
Risonanza Magnetica Nucleare (NMR)
Fenomeno della risonanza, parametri spettrali: lo spostamento chimico e le costanti di accoppiamento, esperimenti mono dimensionali del protone, effetto Overhauser: cenni alla teoria, esempi ed applicazioni.
Spettrometria di massa
Strumentazione e registrazione degli spettri, metodi di ionizzazione, principali reazioni di frammentazione di composti organici, esempi ed applicazioni.
Prerequisiti e modalità di esame
La prova scritta di esame consiste in una serie di domande (alcune aperte, altre a risposta multipla) e di esercizi. Le domande coprono l'intera materia del corso. Tempo disponibile: due ore.
Metodi didattici
Modalità di frequenza: obbligatoria;
modalità di erogazione: tradizionale.
Materiale didattico e bibliografia
P.W. Atkins, Physical Chemistry, una qualunque edizione.
S. P.J. Higson, Analytical Chemistry, Oxford University Press
M. Hesse, H. Meier, B. Zeeh "Metodi Spettroscopici in Chimica Organica" Edizioni EdiSES
R. Silverstein, F. Webster, D. Kiemle "Identificazione spettrometrica di composti organici" Casa Editrice Ambrosiana
Periodo
Secondo semestre
Periodo
Secondo 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
Ricevimento:
lun-ven 10:30-11:30
ufficio docente