Insegnamenti

Seleziona l'Anno Accademico:     2017/2018 2018/2019 2019/2020 2020/2021 2021/2022 2022/2023
Docente
ANDREA SALIS (Tit.)
Periodo
Secondo Semestre 
Modalità d'Erogazione
Convenzionale 
Lingua Insegnamento
 



Informazioni aggiuntive

Corso Percorso CFU Durata(h)
[60/76]  BIOTECNOLOGIE [76/20 - Ord. 2018]  Farmaceutico 6 56

Obiettivi

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
Lo studente acquisirà capacità basate su fondamenti della chimica fisica. Durante il corso lo studente assimilerà la conoscenza dei parametri che descrivono i vari stati di aggregazione della materia, le loro trasformazioni, gli scambi energetici con l'ambiente con particolare riferimento alle reazioni chimiche (spontaneità, equilibrio, cinetica, catalisi.)
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
Il corso fornirà allo studente nozioni teoriche per caratterizzare e comprendere l'evoluzione di sistemi chimici.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
Il corso ha l’intento di sviluppare la capacità di interpretare nozioni e dati in modo critico per inquadrare ogni argomento nel relativo campo di applicazione, sapendo quindi individuare il modo opportuno per la sua trattazione o la risoluzione.
ABILITÀ NELLA COMUNICAZIONE:
Il corso si prefigge di sviluppare la capacità di esporre in modo sintetico ed esauriente un argomento scientifico sia in forma scritta che orale.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
I concetti e le nozioni apprese dagli studenti conferiranno loro la capacità di applicare le conoscenze acquisite a sistemi reali e tematiche di attualità scientifica, e la curiosità di approfondire tali tematiche mediante studio individuale da testi specialistici e articoli scientifici in lingua inglese.

Prerequisiti

Si consiglia il superamento degli esami di chimica generale, fisica e matematica.

Contenuti

1. Introduzione: La Chimica Fisica dei sistemi biologici
2. I fondamenti: Gli stati della materia, Lo stato fisico, La forza, l'energia, la pressione, la temperatura, le equazioni di stato.
Termodinamica biochimica
3. Il primo principio, la conservazione dell'energia, i sistemi e l'ambiente, lavoro e calore, la conversione dell'energia nei sistemi viventi, la misura del lavoro, la misura del calore, l'energia interna, l'entalpia, variazione dell'entalpia con la temperatura, entalpia delle transizioni di stato, entalpia di legame, legge di Hess, entalpia standard di formazione. Il secondo principio, l'entropia, trasformazioni spontanee, entropia e secondo principio. Energia di Gibbs. Termodinamica classica applicata a sistemi chimici e biologici. Esempi numerici.
4. Equilibrio in una reazione chimica. Condizioni di equilibrio in una reazione chimica. Energia di Gibbs e costante di equilibrio. Reazioni endoergoniche ed esoergoniche. Dipendenza della costante di equilibrio dalla temperatura, equazione di van't Hoff. Accoppiamento di reazioni.
5. Cinetica chimica. Velocità di reazione, costante cinetica, ordine di reazione parziale e globale. Cinetiche di 1°ordine e di 2° ordine. Tempo di dimezzamento. Equazione di Arrhenius, dipendenza della costante cinetica dalla temperatura. Teoria degli urti molecolari, fattore di frequenza ed energia di attivazione, teoria dello stato di transizione.
6. Catalisi, catalizzatori ed energia di attivazione. Catalisi omogenea ed eterogenea. Catalisi enzimatica, equazione di Micahelis-Menten, parametri cinetici (KM e VMAX), Lineweaver-Burk plot.
7. Sistemi colloidali. Tensione superficiale, Interazioni idrofobiche. Struttura e classificazione dei tensioattivi. Formazione di micelle, concentrazione micellare critica (CMC).
8. Cenni di conduttimetria, 2° Legge di Ohm, conducibilità, conducibilità specifica, costante di cella. Cenni di spettrofotometria UV-Vis. Legge di Lambert-Beer.
Esperienze di Laboratorio:
-Determinazione della costante di velocità k e dei parametri di Arrhenius A e Ea della reazione di idrolisi basica dell'acetato di etile mediante conduttimetria.
-Determinazione della concentrazione micellare critica dei tensioattivi sodio dodecilsolfato e cetiltrimetilammonio bromuro per via conduttimetrica.
- Determinazione dei parametri cinetici (KM e VMAX) dell'enzima lipasi per via spettrofotometrica.

Metodi Didattici

Il corso è suddiviso in 32 ore di didattica frontale e 24 ore di laboratorio. Le metodologie didattiche adottate permetteranno agli studenti di acquisire capacità logiche e metodologiche per affrontare lo studio e acquisire la conoscenza.
Il corso, mediante l’uso di test di verifica scritti in itinere a risposta multipla (eventualmente aperta), si propone di fare acquisire agli studenti la capacità di individuare gli aspetti logici e valutare gli errori commessi.
Le esercitazioni, condotte mediante il metodo di apprendimento cooperativo prima di ogni test intermedio, permetteranno agli studenti di acquisire la capacità di esplicitare dubbi e quindi sviluppare capacità deduttive.

Verifica dell'apprendimento

CRITERI DI VALUTAZIONE
L’esame di profitto del corso di Chimica Fisica si basa sulla valutazione complessiva dei test di verifica intermedi (domande ed esercizi numerici) ed eventualmente di una prova orale sugli argomenti trattati durante il corso.
Sono valutate la conoscenza degli argomenti del corso, le capacità di collegamento tra argomenti diversi, la capacità espressiva, l’uso di terminologia appropriata, la capacità di sintesi.

Giudizio finale
Il voto finale tiene conto di vari fattori:
Qualità delle conoscenze, abilità, competenze possedute e/o manifestate:
a) appropriatezza, correttezza e congruenza delle conoscenze
b) appropriatezza, correttezza e congruenza delle abilità
c) appropriatezza, correttezza e congruenza delle competenze
Modalità espositiva:
a) Capacità espressiva;
b) Utilizzo appropriato del linguaggio specifico della disciplina;
c) Capacità logiche e consequenzialità nel raccordo dei contenuti;
d) Capacità di collegare differenti argomenti trovando i punti comuni e istituire un disegno generale coerente, ossia curando struttura, organizzazione e connessioni logiche del discorso espositivo;
e) Capacità di sintesi anche mediante l’uso del simbolismo proprio della materia e l’espressione grafica di nozioni e concetti, sotto forma per esempio di formule, schemi, equazioni.
Qualità relazionali:
Disponibilità allo scambio e all’interazione con il docente durante il colloquio.
Qualità personali:
a) spirito critico;
b) capacità di autovalutazione.

Di conseguenza, il giudizio può essere:
a) Sufficiente (da 18 a 20/30)
Il candidato dimostra poche nozioni acquisite, livello superficiale, molte lacune. capacità espressive modeste, ma comunque sufficienti a sostenere un dialogo coerente; capacità logiche e consequenzialità nel raccordo degli argomenti di livello elementare; scarsa capacità di sintesi e capacità di espressione grafica piuttosto stentata; scarsa interazione con il docente durate il colloquio.
b) Discreto (da 21 a 23/30)
Il candidato dimostra discreta acquisizione di nozioni, ma scarso approfondimento, poche lacune; capacità espressive piú che sufficienti a sostenere un dialogo coerente; accettabile padronanza del linguaggio scientifico; capacità logiche e consequenzialità nel raccordo degli argomenti di moderata complessità; più che sufficiente capacità di sintesi e capacità di espressione grafica accettabile.
c) Buono (da 24 a 26)
Il candidato dimostra un bagaglio di nozioni piuttosto ampio, moderato approfondimento, con piccole lacune; soddisfacenti capacità espressive e significativa padronanza del linguaggio scientifico; capacità dialogica e spirito critico ben rilevabili; buona capacità di sintesi e capacità di espressione grafica piú che accettabile.
d) Ottimo (da 27 a 29)
Il candidato dimostra un bagaglio di nozioni molto esteso, ben approfondito, con lacune marginali; notevoli capacità espressive ed elevata padronanza del linguaggio scientifico; notevole capacità dialogica, buona competenza e rilevante attitudine alla sintesi logica; elevate capacità di sintesi e di espressione grafica.
e) Eccellente (30)
Il candidato dimostra un bagaglio di nozioni molto esteso e approfondito, eventuali lacune irrilevanti; elevate capacità espressive ed elevata padronanza del linguaggio scientifico; ottima capacità dialogica, spiccata attitudine a effettuare collegamenti tra argomenti diversi; ottima capacità di sintesi e grande dimestichezza con l’espressione grafica.
La lode si attribuisce a candidati nettamente sopra la media, e i cui eventuali limiti nozionistici, espressivi, concettuali, logici risultino nel complesso del tutto irrilevanti.

Testi

- P. W. Atkins “Elementi di Chimica Fisica” , Ed. Zanichelli
- Atkins-De Paula, Chimica Fisica biologica 1, Zanichelli

Altre Informazioni

Il docente fornisce, in aggiunta ai testi consigliati, il seguente materiale didattico:
- files in pdf delle presentazioni power point proiettate nel corso delle lezioni frontali.
- testi di prove scritte pregresse per la preparazione alla prova d'esame.
- esercizi numerici svolti.

Questionario e social

Condividi su:
Impostazioni cookie