CHIMICA ORGANICA I E LABORATORIO

Modulo CHIMICA ORGANICA I E LABORATORIO (Mod. 2)

Il corso si propone di fornire allo studente le nozioni fondamentali di sicurezza da adottare in un laboratorio di Chimica Organica, nonché di fornire le conoscenze di base degli aspetti teorici e pratici delle principali tecniche di laboratorio di chimica organica. In particolare, il corso si propone di fornire le conoscenze delle comuni tecniche di purificazione dei composti organici e delle basilari metodologie per il loro riconoscimento e la loro caratterizzazione.

Al termine del corso lo studente sarà in grado di realizzare autonomamente la purificazione e la caratterizzazione di un composto organico lavorando in condizioni di sicurezza e di preparare una relazione scientifica.

In riferimento ai cosiddetti Descrittori di Dublino, i risultati di apprendimento del corso sono:

D1 - Conoscenza e capacità di comprensione: Gli studenti dovranno avere una completa conoscenza dell'attrezzatura presente nel laboratorio di Chimica Organica e delle procedure standard di laboratorio per la preparazione e purificazione di composti organici. Inoltre, dovranno avere una completa conoscenza dei concetti di sicurezza, pericolosità per l’ambiente e la salute.  

D2 - Capacità di applicare conoscenza e comprensione: gli studenti dovranno essere in grado di manipolare responsabilmente i composti organici, conoscendo e attenendosi alle norme di sicurezza. Essere in grado di assemblare e utilizzare le principali attrezzature presenti in un laboratorio di chimica organica. Dovranno riconoscere, sulla base delle conoscenze acquisite durante il corso, i composti organici, ed essere abili a registrare e documentare le attività sperimentali in modo affidabile e sistematico nel quaderno di laboratorio.

D3 - Autonomia di giudizio: Gli studenti dovranno saper interpretare i dati raccolti in modo coerente, critico e corretto, correlandoli alle teorie appropriate, formulare ipotesi e scartare quelle non corrette. Essere in grado di progettare e condurre esperimenti in modo indipendente.

D4 - Abilità comunicative: Capacità di comunicare in forma scritta e orale, attraverso l’utilizzo di un linguaggio scientificamente e tecnicamente appropriato, dati sperimentali, informazioni, problemi e soluzioni.

D5 - Capacità di apprendimento: Gli studenti dovranno essere in grado di applicare una tecnica standard utilizzata nei laboratori di chimica organica in modo autonomo, mostrando la capacità di affrontare un problema attraverso l’applicazione delle competenze maturate durante il corso. Infine dovranno mostrare di aver sviluppato buone capacità di apprendimento ed approfondimento per affrontare agevolmente i successivi corsi di laboratorio di chimica.

Il corso consiste in 6 crediti corrispondenti a 72 ore suddivise tra ore di lezioni teoriche e ore di esercitazioni di laboratorio. Le ore delle lezioni teoriche sono preliminari alle esercitazioni di laboratorio. Lo studente sarà impegnato in esercitazioni di laboratorio della durata di 4 ore ciascuna.

Lo studente deve avere le conoscenze di base di chimica generale, chimica organica, fisica e matematica.

La frequenza al corso è obbligatoria, dovendo lo studente frequentare almeno il 70% del monte ore del corso. La frequenza del corso di laboratorio va di norma acquisita nell'anno di riferimento del corso stesso, fatti salvi alcuni casi di esenzione (vedi Regolamento Didattico del Corso di Laurea in Chimica Industriale - Sez. 3.1). Per tutti gli altri casi, o per coloro che non abbiano raggiunto un numero di frequenze sufficiente per le attività di laboratorio, lo studente dovrà superare una prova pratica prima di sostenere l’esame ordinario. 

IL LABORATORIO: Norme di comportamento e dispositivi di sicurezza nel laboratorio di chimica organica. Vetreria di laboratorio. Il Quaderno di Laboratorio.

TECNICHE GENERALI DI PURIFICAZIONE DEI COMPOSTI ORGANICI: Filtrazione. Cristallizzazione. Essiccamento. Sublimazione. Distillazione (a pressione atmosferica, ridotta, frazionata e in corrente di vapore). Estrazione con solvente e coefficiente di ripartizione.

DETERMINAZIONE DELLE COSTANTI FISICHE: Punto di ebollizione. Punto di fusione.

CROMATOGRAFIA: di adsorbimento: su colonna e su strato sottile.

ESERCITAZIONI IN LABORATORIO:

-       Purificazione di un composto organico mediante cristallizzazione

-     Purificazione, mediante cristallizzazione, di un composto organico in presenza di un colorante e di un composto inorganico

-       Distillazione semplice (separazioni di due liquidi e determinazione del punto di ebollizione)

-       Estrazione con solventi (separazione di sostanze organiche)

-       Preparazione del sapone

-       Sintesi dell’aspirina

-       Estrazione dei pigmenti dalle foglie di spinaci e separazione mediante cromatografia su colonna

-       Cromatografia su strato sottile (TLC)

1. D. L. Pavia, G. M. Lampman, G. S. Kriz. Il laboratorio di Chimica Organica. Ed. Sorbona

2. M. D’Ischia. La Chimica Organica in Laboratorio. Ed. Piccin

3. R. M. Roberts, J. C. Gilbert, S.F. Martin. Chimica Organica Sperimentale. Zanichelli

4. K. L. Williamson, K. M. Masters. Macroscale and Miscoscale Organic Experiments. Ed. K. Williamson, Houghton Mifflin

L’esame di fine corso consiste in una prova orale mirata alla verifica delle conoscenze e abilità acquisite in laboratorio da parte dello studente, e alle sue capacità di utilizzare un linguaggio appropriato nell’esporre gli argomenti proposti. L’esame è integrato al Modulo 1.

Metodi di purificazione di composti organici (cristallizzazione; distillazione; estrazione liquido-liquido; cromatografia su colonna)

Esperienze svolte in laboratorio