CORSO DI LAUREA TRIENNALE IN SCIENZE E TECNOLOGIE ...

CORSO DI LAUREA TRIENNALE IN SCIENZE E TECNOLOGIE AGRARIE
(L25)
Programma dell’insegnamento di Chimica
Anno Accademico 2011/12
1° anno – primo periodo didattico
Ore di insegnamento: 76 – crediti formativi assegnati: 8
Docente: Dott. Vincenzo Cunsolo
Tel. 095 7385041, e-mail: vcunsolo@unict.it
PROGRAMMA
Introduzione alla chimica. La materia e l’energia. Classificazione della materia.
Elementi e composti. Proprietà della materia. Gli stati della materia. Trasformazioni
chimiche e fisiche. Grandezze e unità di misura. Il sistema metrico internazionale.
La struttura dell’atomo. Evoluzione del concetto di struttura dell’atomo. Protoni,
elettroni e neutroni. Cenni sulla struttura dell’atomo secondo la meccanica quantistica:
Il principio di indeterminazione e le funzioni d’onda. I numeri quantici. Forma degli
orbitali atomici. I livelli energetici. Il principio di Aufbau. Il principio di esclusione di
Pauli. Il Principio di Hund. Il riempimento degli orbitali atomici.
La tavola periodica. Numero atomico. Isotopi. Numero di massa. Peso atomico.
Massa atomica relativa. Configurazione elettronica degli atomi e periodicità delle
proprietà chimiche. La tavola periodica e le sue caratteristiche. Energia di ionizzazione.
Affinità elettronica.
ll legame chimico. Elettroni di valenza e configurazione di Lewis. Classificazione dei
legami chimici. Legami σ e π. Polarità dei legami covalenti ed elettronegatività.
Legame dativo o di coordinazione. Ibridazione sp 3 , sp 2 , sp. Teoria delle risonanza.
Legami intermolecolari e forze di Van der Waals. Il legame a idrogeno. Interazioni tra
molecole apolari.
I composti chimici. Composti ionici e composti molecolari. Formule, nomenclatura e
proprietà dei composti. Il numero di ossidazione. Composti binari: idruri, ossidi,
perossidi e idracidi. Composti ternari: ossiacidi e idrossidi. I Sali.
Le reazioni chimiche. L’equazione chimica e il loro bilanciamento. Le Reazioni redox.
La mole. Massa molare. I calcoli delle quantità che reagiscono: la stechiometria.
L’equilibrio chimico. La costante di equilibrio. I calcoli stechiometrici nelle reazioni
d’equilibrio. Il principio di Le Chatelier. La dissociazione dell’acqua. Il prodotto ionico
dell’acqua. Reazioni in soluzione acquosa. pH e pOH. Gli acidi e le basi. Acidi e basi
forti. Acidi e basi deboli. Il calcolo del pH. Le soluzioni tampone.
Le soluzioni (cenni). Perché le sostanze si sciolgono. La concentrazione delle
soluzioni. Le proprietà colligative. Tensione di vapore, innalzamento ebullioscopico e
abbassamento crioscopico. Osmosi e pressione osmotica.

La chimica del carbonio. I composti organici. Classificazione dei composti organici e
gruppi funzionali. Nomenclatura dei composti organici. Rappresentazione delle
molecole sul piano e nello spazio.
La Stereochimica. L’isomeria. Isomeria costituzionale. La stereoisomeria: isomeria
conformazionale e configurazionale. La chiralità. Stereocentri. Enantiomeri. Attività
ottica. Nomenclatura R, S e D, L. Diasteroisomeri. Composti meso. Isomeria
geometrica: l’isomeria cis/trans.
Le reazioni in chimica organica. Meccansimi di reazione. Carbocationi, carbanioni e
radicali alchilici. Reazioni di sostituzione, eliminazione e di addizione. Reazioni acidobase
e reazioni redox di composti organici. Reazioni regio selettive, stereo selettive e
stereospecifiche.
Alcani. Nomenclatura. Proprietà fisiche. Isomeria costituzionale. Fonti e reazioni: la
sostituzione radicalica.
Alcheni e meccanismi di reazione. Nomenclatura. Isomeria cis-trans. Proprietà
fisiche. Dieni, trieni e polieni. Alcheni in natura. I terpeni. Metodi più comuni di
preparazione degli alcheni (cenni). Reazioni degli alcheni: addizione di acidi
alogenidrici; addizione di acqua; addizione di alogeni. Idrogenazione catalitica.
Polimerizzazione. Reazioni dei dieni coniugati.
Alchini. Nomenclatura. Acidità degli alchini. Addizione di acidi alogenidrici e di alogeni.
Riduzione ad alcani.
Gli idrocarburi aliciclici (cenni). Cicloalcani e cicloalcheni.
Alogenuri alchilici. Struttura e nomenclatura. Reazioni degli alogenuri alchilici: la
sostituzione nucleofila S N 1 ed S N 2: aspetti cinetici e stereochimici; effetto della struttura
del substrato, del nucleofilo, del gruppo uscente e del solvente. Reazioni di
eliminazione E1 ed E2. Competizione tra le reazioni di sostituzione ed eliminazione.
Composti aromatici. Struttura del benzene. Aromaticità. Nomenclatura. Sostituzioni
elettrofile aromatiche: alogenazione, nitrazione, solfonazione, Alchilazione di Friedel-
Crafts. Reattività e orientamento.
Alcoli. Struttura e nomenclatura. Caratteristiche fisiche: il legame ad idrogeno. Acidità
e basicità degli alcoli. Gli alcoli prodotti industrialmente. Reazioni degli alcoli:
trasformazione in alcheni; conversione in alogenuri alchilici; ossidazione degli alcoli;
esterificazione di Fisher; formazione di semiacetali. Poliacoli e tioli (cenni).
Eteri, epossidi e solfuri (cenni). Nomenclatura. Eteri ciclici ed epossidi.
Fenoli. Nomenclatura. Reazioni di sostituzione elettrofila aromatica. Composti fenolici
naturali.
Aldeidi e chetoni. Struttura del gruppo carbonilico. Nomenclatura. Reazioni di
addizione nucleofila: addizione di acqua, alcoli. Riduzione dei composti carbonilici.
Ossidazione delle aldeidi. Condensazione aldolica.

Acidi carbossilici e derivati. Struttura e nomenclatura. Acidità. Conversione degli
acidi in alogenuri acilici, esteri, anidridi e ammidi. Reazioni dei derivati degli acidi
carbossilici. Polimeri di condensazione: Nylon.
Ammine. Struttura e nomenclatura. La basicità delle ammine. Reazioni con acido
nitroso.
Carboidrati. Classificazione e nomenclatura. Configurazione dei monosaccaridi.
Proiezioni di Fischer. Serie D ed L. Forme cicliche. Disaccaridi: maltosio, saccarosio,
lattosio. Polisaccaridi: cellulosa, amido, glicogeno.
Amminoacidi e proteine. Struttura degli amminoacidi. Amminoacidi naturali. Punto
isoelettrico. Il legame peptidico. Struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria
delle proteine.
Lipidi (cenni). I lipidi. Grassi ed oli. I saponi. I fosfolipidi. Le cere. Gli steroidi.
TESTI CONSIGLIATI
L. Palmisano, M. Schiavello, “Elementi di Chimica”, EdiSES, Napoli 2008.
G. Bandoli, A. Dolmella, G. Natile, “Chimica di base” , EdiSES - II edizione, Napoli 2011.
Harold Hart, Leslie E. Craine, David J. Hart “Chimica Organica” – VI edizione, Zanichelli,
Bologna 2008.
William H. Brown, Thomas Poon “Introduzione alla Chimica Organica” – IV Edizione
EdiSES, Napoli 2011.
Modalità di esame: Esame scritto e orale
Giornata e orario di ricevimento: Martedì 9.00 – 11.00
Orario Lezioni (Aula S. Sofia 2): Lunedì 14.30 – 17.30
Mercoledì 11.30 – 13.30
Giovedì 8.30 – 11.30