Università degli studi dell'Insubria

CHIMICA ORGANICA - Laboratorio

A.A. di erogazione 2016/2017
Insegnamento obbligatorio

Laurea triennale in SCIENZE BIOLOGICHE
 (A.A. 2015/2016)

Docenti

Anno di corso: 
2
Tipologia di insegnamento: 
Base
Settore disciplinare: 
CHIMICA ORGANICA (CHIM/06)
Attivita' formativa capogruppo: 
Crediti: 
3
Ciclo: 
Primo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
32
Dettaglio ore: 
Lezione (16 ore), Laboratorio (16 ore)

Il modulo di 3 CFU è composto da 2 CFU di lezioni frontali ed 1 CFU di esperienze da svolgere nel laboratorio didattico di chimica. Il modulo di laboratorio richiede la frequenza per 5 pomeriggi per ogni turno di 24 – 28 studenti. La parte teorica con le spiegazioni delle esperienze precederà la parte pratica, quindi è sarà fondamentale che lo studente apprenda le nozioni che dovrà applicare in laboratorio.
L’obbiettivo di questo modulo è fornire allo studente le prime nozioni delle pratiche di laboratorio, con particolare attenzione alle tecniche di titolazione, alle tecniche di misura volumetriche e ad alcune semplici tecniche applicabili alla sintesi organica.

Conoscenza e capacità di comprensione
Lo studente dovrà eseguire delle esperienze inerenti sia alla Chimica Generale che alla Chimica Organica comprendendo quale sia lo scopo finale dell’esperienza da lui eseguita. Dovrà muoversi con sicurezza ed attenzione facendo uso sia degli strumenti adeguati che della vetreria necessaria all’esperienza in oggetto.

RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESICapacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente dovrà essere in grado di valutare con senso critico se i risultati da lui ottenuti siano compatibili con le operazioni svolte durante l’esperienza, anche in base alle conoscenze acquisite nei corsi di Chimica Generale e Chimica Organica. Inoltre sarà importante che lo studente sia in grado di dare un significato ai valori ottenuti nelle titolazioni o nelle pesate di sostanze recuperate alla fine dell’esperienza.

Lo studente deve conoscere i concetti fondamentali acquisiti nel corso di Chimica Generale ed i concetti collegati alle caratteristiche chimico-fisiche delle molecole (volatilità e solubilità) appresi nel corso di Chimica Organica. Le semplici reazioni organiche proposte nel corso devono essere ben conosciute.

CHIMICA ORGANICA -MODULO di LABORATORIO DI CHIMICA (3 CFU).
Il corso è organizzato in 16 ore di lezioni frontali durante le quali verranno spiegate le esperienze di laboratorio che saranno svolte dagli studenti in cinque pomeriggi ed alcuni aspetti di chimica analitica organica e inorganica necessari per meglio comprendere le esperienze
Gli studenti, divisi in turni da 20-24 studenti ciascuno, eseguiranno le seguenti esercitazioni:
1- diluizione di una soluzione di una sostanza colorata e valutazione della concentrazione finale per via spettrofotometrica; titolazione del Fe2+ con 1,10-Fenantrolina. (Corollario: spettroscopia Uv-vis, relazione tra assorbanza e concentrazione, legge di Lamber-Beer).
2- Titolazione acido-base dell’acido fosforico con NaOH eseguita sia con tecnica volumetrica (indicatori) che con tecnica potenziometrica (piaccametro). (Corollario: concetto di titolazione e di indicatore, struttura e funzionamento del pHmetro). Identificazione dei volumi equivalenti, della molarità esatta e dei valori di Ka1 e Ka2
3- Estrazione della caffeina dalle foglie del tè, purificazione tramite cristallizzazione. (Corollario: caratteristiche chimico-fisiche delle sostanze organiche e metodi di purificazione quali: cromatografie, cristallizzazioni, estrazioni, distillazioni. Concetti di solubilità e ripartizione).
4- Titolazione Complessometrica: determinazione della durezza (in gradi francesi) di un campione di acqua per titolazione con una soluzione a titolo noto di EDTA; valutazione della durezza di acque commerciali. Cromatografia su strato sottile (TLC) di pigmenti estratti da vegetali e di sostanze incolori. (Corollario: costanti di stabilità dei complessi; concetto di cromatografia (fase stazionaria- fase mobile) e metodi cromatografici)
5- Riduzione chimica (NaBH4) ed enzimatica (lievito) di un cheto-estere prochirale, valutazione dell’andamento della reazione con TLC e con Spettroscopia IR, recupero del prodotto e successiva purificazione, valutazione del potere ottico rotatorio.(Corollario: ripasso dei concetti di chiralità e di induzione asimmetrica nella sintesi organica; ]¬D)
Gli studenti sono tenuti a preparare una breve relazione di ogni esperienza che sarà valutata in sede di esame.

Le attività didattiche si svolgeranno in aula per quanto riguarda la parte teorica e la spiegazione delle esperienze e sarà comune a tutti gli studenti frequentanti; la parte pratica sarà svolta nel Laboratorio di Chimica sito in via Dunant , 3, piano semiinterrato (piano viola) dividendo gli studenti in turni composti da 24 – 28 persone. Per questo motivo, prima dell’inizio del semestre sarà chiesto agli studenti di iscriversi ad un turno, in una delle date predisposte dal docente, fino a completamento del numero previsto di partecipanti.

Unicamente ESAME ORALE. L’esame comprende la presentazione delle relazioni di laboratorio e la discussione di una prova svolta con approfondimento di alcuni aspetti teorici connessi con l’ esperienza in oggetto. Dal punto di vista pratico gli studenti devono essere in grado di allestire in laboratorio quanto necessario per eseguire una delle operazioni viste durante il corso e di usare correttamente gli strumenti utilizzati durante il corso .
Il voto del corso di Laboratorio di Chimica farà media (media pesata) con il voto ottenuto nel modulo di Chimica Organica (teoria)

Le slide del corso sono disponibili sulla pagina docente di E-learning. In esse gli studenti troveranno la descrizione dettagliata delle esperienze da eseguire in laboratorio e delle parti teoriche relative alle esperienze in oggetto.
NON è possibile suggerire un testo per la varietà degli argomenti trattati. In generale i testi di chimica organica. comprendono la parte di spettroscopie analitiche (Uv-vis, IR, NMR e MS), mentre testi di chimica generale sono utili per le titolazioni acido-base e redox.