Scuola di Farmacia e Nutraceutica

Organizzazione della didattica

Ore

Totali

Didattica frontale

Pratica (laboratorio, campo, esercitazione, altro)

Studio individuale

175

56

119

CFU/ETCS

7

7

Obiettivi formativi

Il corso di Chimica Generale ed Inorganica ha l’obiettivo di fornire le basi della chimica inorganica e della chimica delle soluzioni, fondamentali per comprendere la struttura della materia e le trasformazioni chimiche. Lo studente acquisirà competenze utili all’analisi dei principi attivi e alla comprensione delle reazioni nei prodotti cosmetici. Il corso sviluppa inoltre il linguaggio scientifico e il pensiero critico, propedeutici allo studio della chimica cosmetologica.

Prerequisiti

Non sono richieste conoscenze preliminari.

Metodi didattici

La didattica frontale sarà il metodo d’insegnamento principale e, allo scopo di verificare la capacità di applicare la conoscenza, è previsto lo svolgimento di esercizi in aula.

Risultati di apprendimento previsti

Da indicare per ciascun Descrittore di Dublino (DD=

DD1 Conoscenza e capacità di comprensione

DD2 Conoscenza e capacità di comprensione applicate

DD3-5 Competenze trasversali

Descrittore di Dublino 1: conoscenza e capacità di comprensione;

Al termine del corso di Chimica Generale ed Inorganica, lo studente dovrà dimostrare di:

• Conoscere i fondamenti della chimica generale, in particolare la struttura dell’atomo, la tavola periodica, i legami chimici, le reazioni chimiche e le proprietà delle soluzioni;
• Comprendere i concetti base della stechiometria, dello stato della materia (solido, liquido, gassoso), e delle interazioni intermolecolari;
• Acquisire familiarità con i principi di equilibrio chimico, pH, acidità e basicità, e loro applicazioni pratiche;
• Saper descrivere i principali modelli teorici della chimica, anche in relazione alle proprietà fisiche e chimiche delle sostanze di interesse cosmetico;
• Comprendere come i principi della chimica generale siano alla base della formulazione, stabilità e funzionalità dei prodotti cosmetici.

Descrittore di Dublino 2: capacità di applicare conoscenza e comprensione

Al termine del corso, lo studente sarà in grado di:

• Applicare i concetti di chimica generale per interpretare e prevedere il comportamento chimico delle sostanze utilizzate in ambito cosmetico;
• Risolvere semplici problemi di tipo quantitativo (stechiometria, bilanciamento di reazioni, calcolo del pH, concentrazioni, ecc.);
• Utilizzare la chimica di base per comprendere i fenomeni legati alla formulazione, conservazione e attività dei prodotti cosmetici;
• Interpretare dati sperimentali e riconoscere relazioni causa-effetto nei processi chimici;
• Collegare concetti teorici a esperienze di laboratorio e a situazioni concrete dell’industria cosmetica, come la scelta degli ingredienti in base alle loro proprietà chimiche.

Descrittore di Dublino 3: autonomia di giudizio

 Lo studente sarà in grado di:

• Valutare in modo critico l'affidabilità e la coerenza dei risultati sperimentali e delle fonti scientifiche nel contesto della chimica applicata alla cosmetica;
• Sviluppare la capacità di scegliere, tra varie alternative, la soluzione più adatta a un problema chimico in ambito cosmetico;

Descrittore di Dublino 4: capacità comunicative.

Lo studente sarà in grado di:

• Comunicare in modo chiaro ed efficace concetti e dati chimici, sia in forma scritta che orale, utilizzando la terminologia scientifica appropriata;

Descrittore di Dublino 5: capacità di apprendere in modo autonomo

Lo studente sarà in grado di:

• Riconoscere la chimica generale come base per l'apprendimento di discipline cosmetologiche più avanzate;
• Sviluppare un metodo di studio autonomo e consapevole, utile per affrontare corsi futuri in ambito chimico e cosmetico;
• Utilizzare risorse didattiche in modo critico per approfondire argomenti trattati nel corso.

Contenuti di insegnamento (Programma)

1. Introduzione: Materia ed energia, stati di aggregazione della materia, sistemi omogenei ed eterogenei, elementi, composti e miscele.

2. Leggi Ponderali: Legge di conservazione della massa di Lavosier, legge delle proporzioni definite di Proust, teoria atomica di Dalton, legge delle proporzioni multiple di Dalton, legge di Avogadro, generalità sull’atomo, numero atomico e numero di massa, isotopi, difetto di massa, u.m.a., massa atomica, massa molecolare, mole, formula minima, formula molecolare, percentuali in peso.

3. Struttura della materia: Modello atomico di Rutherford, modello atomico di Bohr, numeri quantici, interpretazione ondulatoria dell’atomo, orbitali atomici, principio di Pauli, regola di Hund, principio di indeterminazione di Heisenberg, costruzione ideale degli atomi.

4. Sistema periodico: Periodicità e configurazioni elettroniche, potenziale di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività.

5. Legame chimico: Legame ionico, legame covalente, legame dativo, legame a idrogeno, strutture di Lewis, valenza, carica formale, teoria dell’orbitale di valenza, ibridizzazione, risonanza.

6. Nomenclatura chimica: Elementi e loro rappresentazione, valenza e numero di ossidazione, reazioni chimiche, rappresentazioni e bilanciamento, reazioni redox e loro bilanciamento.

7. Cenni di termodinamica: Cenni sulle funzioni di stato, sul primo principio, sul secondo principio e sull’energia libera.

8. Lo stato gassoso: Pressioni parziali, legge di Dalton, legge dei gas ideali, gas reali.

9. Lo stato liquidi: Proprietà, viscosità, tensione superficiale, tensione di vapore.

10. Passaggi di stato: Diagramma di stato dell’acqua e dell’anidride carbonica. Sistemi a più componenti e punto eutettico.

11. Soluzioni: Molarità, normalità, frazione molare, molalità, percentuale in massa, densità, tensione di vapore, legge di Raoult, proprietà colligative, elettroliti, grado di dissociazione, coefficient di Van’t Hoff. 

12. Equilibrio chimico: Legge di azione di massa, costante di equilibrio, relazione tra Kp e Kc, dipendenza della costante di equilibrio dalla temperatura, fattori che influenzano l’equilibrio, relazione fra la costante di equilibrio ed il grado di dissociazione.

13. Acidi e basi: Definizione di Arrhenius, Brønsted e Lowry, Lewis, forza di acidi e basi, costante di dissociazione, elettroliti anfoteri, prodotto ionico dell’acqua, calcoli di pH di acidi e basi (forti e deboli).

14. Idrolisi salina: Costante di idrolisi, pH di idrolisi, soluzioni tampone, titolazioni acido forte base forte, titolazioni acido debole base forte, prodotto di solubilità.

15. Chimica inorganica: Proprietà chimico-fisiche degli elementi principali e dei loro composti più importanti.

Testi di riferimento

P. Silvestroni – Fondamenti di chimica – unidicesima edizione – CEA.

P.W. Atkins, L. Jones - Chimica Generale – quinta edizione – Zanichelli.

I. Bertini, F. Mani, C. Luchinat - Chimica - seconda edizione – CEA.

Note ai testi di riferimento

Materiali didattici

Diapositive ed appunti di lezione reperibile sulla piattaforma e-learning

Valutazione

Modalità di verifica

dell’apprendimento

L’esame finale consiste in una prova scritta, seguita da una prova orale obbligatoria.

• Prova scritta: consiste nella risoluzione di 5 esercizi e/o quesiti a risposta aperta volti a verificare la comprensione dei concetti fondamentali della chimica generale, la capacità di applicare le conoscenze acquisite alla risoluzione di problemi, nonché le abilità di calcolo e di ragionamento scientifico. La prova scritta costituisce un filtro per l’accesso all’orale e contribuisce alla valutazione finale. Durata 2 ore.
• Prova orale: è finalizzata ad approfondire e completare la valutazione dello studente, verificando la capacità di ragionamento critico, l’organizzazione dei contenuti, la padronanza del linguaggio scientifico e la chiarezza espositiva. L’orale verte su tutti gli argomenti trattati durante il corso, con eventuali richiami alla parte svolta nella prova scritta.

Criteri di valutazione

La valutazione dell’apprendimento sarà effettuata sulla base di una combinazione di prova scritta e prova orale. I criteri di valutazione sono articolati in riferimento ai risultati di apprendimento attesi, secondo i descrittori di Dublino:

Conoscenza e capacità di comprensione

• Lo studente/la studentessa dovrà dimostrare di aver acquisito conoscenze fondamentali di chimica generale (struttura dell’atomo, legami chimici, nomenclatura, reazioni chimiche, soluzioni, equilibrio chimico, acidi e basi, ecc.).
• La valutazione considera il grado di completezza, correttezza e accuratezza nella comprensione dei concetti teorici, nonché la capacità di collegare le varie tematiche del corso in modo coerente.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate

• Verrà valutata la capacità di applicare i concetti teorici alla risoluzione di problemi e esercizi quantitativi, nonché la correttezza dei calcoli stechiometrici, la comprensione delle trasformazioni chimiche e la capacità di analizzare semplici fenomeni chimici connessi alle scienze cosmetiche.
• Saranno particolarmente apprezzate la precisione nei passaggi risolutivi e la capacità di argomentare le scelte metodologiche.

Autonomia di giudizio

·         Lo studente/la studentessa dovrà dimostrare di saper analizzare criticamente i risultati ottenuti, valutare la coerenza delle risposte fornite e riconoscere eventuali errori o alternative risolutive.

• In sede di colloquio orale, verrà inoltre valutata la capacità di riflettere sui concetti studiati in maniera personale e consapevole.

Abilità comunicative

• Saranno valutate la chiarezza espositiva, la capacità di organizzare logicamente i contenuti e di rispondere in modo ordinato e pertinente ai quesiti.
• L’uso corretto del linguaggio scientifico e della terminologia specifica della chimica è un elemento fondamentale per la valutazione, soprattutto nella prova orale.

Capacità di apprendere

• Sarà presa in considerazione la capacità dello studente/della studentessa di integrare le informazioni apprese durante il corso con eventuali approfondimenti personali o discussi a lezione.
• In particolare, verrà valutata la capacità di trasferire le conoscenze acquisite a contesti nuovi o interdisciplinari, anche con riferimento ad applicazioni cosmetiche.

Criteri di misurazione dell'apprendimento e di attribuzione del voto finale

Il voto finale è espresso in trentesimi e l’esame si considera superato con una votazione minima di 18/30. La verifica dell'apprendimento avviene tramite due prove, una prova scritta ed una prova orale.

Formulazione del voto finale:

Il voto finale deriva da una valutazione integrata delle prove scritta e orale, con i seguenti criteri orientativi:

• 18-20: conoscenza basilare e sufficiente degli argomenti principali, limitata capacità critica e autonomia di giudizio.

• 21-23: conoscenza appropriata ma prevalentemente descrittiva, buona capacità espositiva con utilizzo sufficiente del linguaggio tecnico, capacità critica essenziale.

• 24-26: conoscenza buona e corretta degli argomenti, esposizione chiara e coerente con appropriato linguaggio disciplinare; discreta autonomia di giudizio e capacità critica.

• 27-29: conoscenza approfondita e ben organizzata dei contenuti, ottima capacità applicativa, esposizione ben strutturata e fluida, dimostrando buona autonomia di giudizio e notevole capacità di argomentazione.

• 30: conoscenza eccellente, completa e dettagliata degli argomenti trattati; esposizione critica e brillante con elevata autonomia di giudizio e capacità di analisi e sintesi.

• 30 e Lode: eccellente e approfondita preparazione, autonomia di giudizio particolarmente spiccata, originalità nell’argomentazione e capacità espositiva eccezionale, con dimostrazione di approfondimenti personali e autonomi superiori alle aspettative.