ID:
510609
Durata (ore):
72
CFU:
9
SSD:
CHIMICA FISICA
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Primo Semestre (24/09/2024 - 24/01/2025)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Al termine del corso lo studente deve:
- conoscere e saper applicare i principi della termodinamica a situazioni reali tratte dal mondo della chimica farmaceutica e della farmacologia, della biologia e della medicina;
- saper leggere e comprendere la scheda descrittiva di una qualunque sostanza chimica (stato di aggregazione, punto di fusione ed ebollizione, entalpie e energie libere di transizione caratteristiche);
- sapere fare calcoli relativi all'equilibrio chimico e chimico-fisico, prevedendo lo stato di aggregazione delle sostanze e disegnando il relativo diagramma di fase (solido - liquido, liquido - vapore, a uno o due componenti);
- sapere fare calcoli relativi alla cinetica chimica e e alla cinetica enzimatica.
- conoscere e saper applicare i principi della termodinamica a situazioni reali tratte dal mondo della chimica farmaceutica e della farmacologia, della biologia e della medicina;
- saper leggere e comprendere la scheda descrittiva di una qualunque sostanza chimica (stato di aggregazione, punto di fusione ed ebollizione, entalpie e energie libere di transizione caratteristiche);
- sapere fare calcoli relativi all'equilibrio chimico e chimico-fisico, prevedendo lo stato di aggregazione delle sostanze e disegnando il relativo diagramma di fase (solido - liquido, liquido - vapore, a uno o due componenti);
- sapere fare calcoli relativi alla cinetica chimica e e alla cinetica enzimatica.
Prerequisiti
Chimica: stati di aggregazione della materia; proprietà chimiche e proprietà fisiche; leggi fondamentali della chimica; leggi fondamentali dei gas perfetti; atomi e molecole, peso atomico e peso molecolare; struttura atomica; particelle subatomiche fondamentali; configurazione elettronica degli elementi e tavola periodica; proprietà periodiche; Il legame chimico: orbitali atomici e orbitali molecolari. Nomenclatura chimica: acidi, basi, sali. Principi di base della chimica organica e nomenclatura di alcani, acheni, alcoli.
Analisi matematica: concetti di: funzione (anche a più variabili), limite, derivata, integrale. Calcolo: potenze di 10, equivalenze.
Fisica: misura delle grandezze fisiche e unità di misura, fattori di conversione tra grandezze, principi ed equazioni fondamentali della meccanica, principio di conservazione dell’energia.
Analisi matematica: concetti di: funzione (anche a più variabili), limite, derivata, integrale. Calcolo: potenze di 10, equivalenze.
Fisica: misura delle grandezze fisiche e unità di misura, fattori di conversione tra grandezze, principi ed equazioni fondamentali della meccanica, principio di conservazione dell’energia.
Metodi didattici
L’insegnamento si avvale di lezioni frontali e soluzione guidata di problemi in aula. Per lo svolgimento delle lezioni frontali sono utilizzate presentazioni in Power Point, messe a disposizione degli studenti nella sezione dedicata all’insegnamento sulla piattaforma moodle KIRO. La soluzione guidata di problemi viene fatta utilizzando la lavagna e/o una tavoletta grafica. Ogni singolo passaggio viene illustrato agli studenti e discusso per verificare la comprensione degli argomenti trattati. Esercizi simili vengono caricati sulla piattaforma Kilo in formato pdf per permettere agli studenti di esercitarsi. Le soluzioni vengono fornite su file separati. Il Tutorato frontale serve di supporto a questa attività. Per gli studenti con esigenze specifiche, che non possono frequentare di persona le attività didattiche e che hanno fatto Domanda per Modalità Didattiche Inclusive, sarà disponibile materiale didattico adeguato per un proficuo studio autonomo. Se richiesto, l'autoapprendimento potrà essere supportato da attività di tutoraggio o di didattica integrativa, e da incontri dedicati, anche online, con flessibilità di orario a seconda delle esigenze.
Verifica Apprendimento
La verifica dell’apprendimento si svolgerà individualmente in forma mista: la prima parte verrà condotta oralmente e sarà costituita da domande aperte relative all'intero programma del corso, con particolare attenzione ai principi della termodinamica, al concetto di equilibrio chimico e alle leggi cinetiche; la seconda parte verrà condotta per iscritto e consisterà nella risoluzione di problemi presi dal mondo della chimica farmaceutica e della biologia relativi all'applicazione delle leggi termodinamiche e cinetiche viste durante il corso e nella riproduzione di uno o più diagrammi di fase con relativa descrizione termodinamica. La parte orale ha durata di 30 minuti, la parte scritta di 45 minuti. E' consentito l'uso della tavola periodica e della calcolatrice. La valutazione della prova è effettuata in trentesimi. Sono previste modalità di esame appropriate per gli studenti che rientrano nelle categorie previste per i Disturbi Specifici dell'Apprendimento (DSA) ed i Bisogni Educativi Speciali (BES).
Testi
I lucidi forniti in power point dalla docente costituiscono una solida base per la preparazione del corso, insieme agli esercizi messi a disposizione in formato pdf.
I testi consigliati sono:
1) Atkins - De Paula - Keeler, Chimica fisica, 2020, Zanichelli, Edizione 2020; Edizione 2022 in inglese + Ebook su Zanichelli/CEA LockLizard.
2) Atkins - De Paula, Chimica fisica biologica, Volume 1, 2008, Zanichelli, Edizione 2008; Edizione 2011 in inglese.
3) Chang, Chimica fisica, Zanichelli, 2003, Edizione 2003.
I testi consigliati sono:
1) Atkins - De Paula - Keeler, Chimica fisica, 2020, Zanichelli, Edizione 2020; Edizione 2022 in inglese + Ebook su Zanichelli/CEA LockLizard.
2) Atkins - De Paula, Chimica fisica biologica, Volume 1, 2008, Zanichelli, Edizione 2008; Edizione 2011 in inglese.
3) Chang, Chimica fisica, Zanichelli, 2003, Edizione 2003.
Contenuti
Il corso fornisce gli strumenti chimico-fisici fondamentali per la comprensione dei successivi corsi di analisi e di tecnologia farmaceutiche e per effettuare calcoli termodinamici e cinetici per lo scale up di reazioni di sintesi di interesse farmaceutico. Principali argomenti trattati. I principi della termodinamica. Le funzioni energia interna, entalpia ed entropia: significato e importanza in campo chimico, biologico e farmaceutico. Combustibili chimici e biologici. Il problema energetico. La macchina di Carnot: esempi teorici e applicazioni pratiche. La funzione energia libera. L'equilibrio chimico. Il potenziale chimico. Leggi di Dalton, Raoult e Henry. La regola delle fasi. Polimorfismo. L'equilibrio solido-liquido e l'equilibrio liquido - vapore. Distillazione e distillazione frazionata. Proprietà colligative: fenomenologia e leggi empiriche. Cinetica chimica. Legge di Arrhenius. Catalizzatori chimici e biologici. Tutti gli argomenti sono corredati da esempi numerici/applicativi in campo farmaceutico e biologico.
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Altre informazioni
Orario di ricevimento del docente: martedì e giovedì dalle 10 alle 12. Tutorato frontale organizzato 1 volta alla settimana dall'inizio del corso.
Corsi
Corsi
CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE
Laurea Magistrale Ciclo Unico 5 Anni
5 anni
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Persone
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