L’insegnamento è composto da due moduli e ha i seguenti obiettivi formativi:
- la conoscenza della chimica organica di base attraverso lo studio dei composti organici (struttura, nomenclatura, tecniche comuni di caratterizzazione spettroscopica) e della loro reattività con l'interpretazione razionale dei meccanismi di reazione (natura dei reagenti, intermedi, aspetti cinetici e termodinamici, stereochimica); la conoscenza della letteratura scientifica chimica
- la conoscenza di base dei meccanismi di trasporto di quantità di moto e di calore; la capacità di prevederne quantitativamente la velocità e l'entità

L'obiettivo della prima parte dell’insegnamento è sviluppare nell'allievo l'abilità di riconoscere le principali classi di composti organici e le principali reazioni chimiche, interpretandole attraverso i meccanismi di reazione. L'allievo deve anche rendersi capace di usare la nomenclatura IUPAC per i composti organici, applicare metodi spettroscopici per l'identificazione di prodotti organici, reperire dati attraverso le fonti della letteratura scientifica.
Quindi al termine dell'insegnamento si chiederà allo studente di:
- conoscere le classi dei composti organici e la loro nomenclatura IUPAC
- conoscere i meccanismi principali delle reazioni chimiche di base
- conoscere le spettroscopie e la loro applicabilità per l'identificazione dei composti organici e il controllo delle loro reazioni
- conoscere l'organizzazione della letteratura scientifica
- aver acquisito manualità in semplici operazioni di laboratorio (preparazione e diluizione di soluzioni, conduzione di analisi spettrocopiche (spettroscopia UV-Vis)
La seconda parte dell’insegnamento porta l'allievo a conoscere i meccanismi diffusivi e convettivi del trasporto di proprietà. La trattazione sarà volta a fornire all'allievo la capacità di valutare quantitativamente questi fenomeni. Pertanto al termine dell'insegnamento l'allievo dovrà essere in grado di impostare in modo matematicamente corretto i problemi di scambio di calore e di quantità di moto, e di risolvere tali problemi per geometrie semplici.

Ai fini dell'autonomia di giudizio e della comunicazione tecnica l'allievo deve essere inoltre in grado di
- redigere una relazione di laboratorio
- consultare la letteratura scientifica
- conoscere la terminologia internazionale, in particolare quella inglese.
Queste conoscenze e abilità vengono acquisite attraverso le esercitazioni di laboratorio e la preparazione di una ricerca bibliografica semplice.

L'allievo deve conoscere i fondamenti della chimica generale, in particolare i concetti di legami chimici primari e secondari, la stechiometria, gli equilibri chimici, nonché le basi della termodinamica, della fisica e della analisi matematica.

Prima parte: Fondamenti di chimica organica
Ibridizzazioni e legami primari del C. I composti organici di base e relativa nomenclatura essenziale. I composti eterociclici. Composti derivati: classificazione delle principali famiglie di composti contenenti ossigeno e di composti contenenti azoto. Regole principali di nomenclatura IUPAC sostitutiva.
Legami secondari dei composti organici: effetto sulle proprietà fisiche e sulla solubilità. Classificazione dei solventi. I tensioattivi.
Isomeria dei composti organici: metamerie e stereoisomerie conformazionali, geometriche, ottiche. Stati energetici delle molecole organiche (stabilità, reattività) attraverso la teoria della risonanza: effetti elettronici dei gruppi funzionali organici.
Composti acidi e basici secondo Arrehnius, Bronsted-Lowry, Lewis. Equilibrio acido-base nei composti organici.
Elementi di spettroscopia UV-visibile: transizioni elettroniche tipiche, gruppi cromofori e batocromici, il colore. Elementi di spettroscopia infrarossa: cenni ai fenomeni fisici a base della tecnica analitica, modi di risonanza ( stretching, bending). Elementi di spettroscopia di risonanza magnetica nucleare NMR: cenni ai fenomeni fisici a base della tecnica analitica, chemical shifts, regole per la previsioni dei segnali di risonanza e della loro molteplicità. Determinazioni quantitative con tecniche spettroscopiche: legge di Lambert-Beer, metodi della retta di taratura, metodo delle aggiunte standard. Utilizzo delle spettroscopie per il monitoraggio della cinetica di una reazione.
Reazioni chimiche dei composti organici: classificazione secondo esito e secondo meccanismo di reazione. Reazioni di addizione con meccanismo radicalico, reazioni di addizione con meccanismo elettrofilo, addizioni nucleofile al carbonile. Reazioni di sostituzione: sostituzioni elettrofile aromatiche, sostituzioni con meccanismo radicalico su idrocarburi saturi, sostituzioni nucleofile alifatiche con meccanismi Sn1 e Sn2, sostituzioni nucleofile aciliche. Eliminazioni unimolecolari e bimolecolari.
La letteratura scientifica: sorgenti primarie e secondarie, cenni di ricerca bibliografica.

Seconda parte: Fenomeni di trasporto e sicurezza
Bilanci di proprietà globali e locali
Trasporto di energia: Conduzione, legge di Fourier e conducibilità termica; Convezione, proprietà dei fluidi, interazioni fluido-parete, legge di Newton, coefficienti di scambio; Irraggiamento, interazione radiazione-superfici, scambio di energia tra corpi neri e grigi, fattori di forma.
Trasporto di quantità di moto: trasporto molecolare e legge di Newton; Viscosità nel caso di fluidi Newtoniani e non Newtoniani: gas, liquidi (polimerici e non), sospensioni ed emulsioni; trasporto per convezione; interazioni fluido-parete; definizione di coefficiente di attrito; Problemi di trasporto di quantità di moto per geometrie semplici; Impostazione generale delle equazioni di trasporto.
La sicurezza in laboratorio.

Per la parte di chimica organica la trattazione teorica sarà integrata da esercitazioni in aula, con esercizi sull'identificazione dei composti organici, la loro nomenclatura, i loro spettri (UV, IR e NMR) e con problemi sulle reazioni chimiche e i loro meccanismi. Sono previste delle esercitazioni di laboratorio, in cui gli allievi a piccoli gruppi, si applicano in modo diretto all'esecuzione di esperienze qualitative e quantitative di facili sintesi, di polarimetria, di misure di tensione superficiale, di spettrofotometria UV anche applicata al dosaggio di proteine. Gli studenti eseguiranno anche una piccola ricerca bibliografica su un tema a scelta.
Per la parte di Fenomeni di trasporto e sicurezza sono invece previste esercitazioni di calcolo in cui verranno applicati i concetti visti a lezione.

Attraverso il Portale della Didattica saranno messe a disposizione degli studenti dispense riguardanti tutti gli argomenti dell’insegnamento, e schede a guida del lavoro in laboratorio e della ricerca bibliografica.
I testi di riferimento consigliati sono:
J. Smith Gorzynski, Fondamenti di chimica organica, II edizione, McGraw-Hill, Milano, 2014 (o edizione precedente)
W.H. Brown, Introduzione alla chimica organica, V edizione, Edises, Napoli, 2014 (o edizioni precedenti).
W.H. Brown, Guida alla risoluzione dei problemi da Introduzione alla chimica organica, IV edizione, Edises, Napoli, 2011 (o edizioni precedenti)
R.B. Bird et el., Transport Phenomena, WIley, 2002
Il testo per approfondimenti è:
M.B. Smith, J. March, March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms and Structure, VII Edizione, Wiley, New York, 2013 (o edizioni precedenti)

Sono previste due prove scritte. La prima (durata 1,5 ore) verte sulla parte di chimica organica e accerta l'acquisizione delle conoscenze sugli argomenti elencati nel programma: consiste in sei domande. La valutazione della prova scritta è integrata dalla valutazione degli elaborati relativi alle esercitazioni di laboratorio e della piccola ricerca bibliografica, ad accertamento dell’acquisizione di competenze sperimentali di laboratorio e di conoscenze riguardo la letteratura scientifica. Il peso della prova scritta è 80%, il peso delle altre valutazioni è 10%
La prova relativa ai fenomeni di trasporto e alla sicurezza consiste invece nella risoluzione di esercizi applicativi della teoria (durata 2 ore).
Il voto è la media pesata delle valutazioni ottenute per le due parti del corso (60% per la parte di Chimica Organica e 40% per la parte di Fenomeni di Trasporto e Sicurezza).
Per le prove scritte non è consentito l'uso di appunti o libri. Per il primo scritto lo studente può utilizzare alcune tabelle come indicato nella sezione relativa al materiale dell’insegnamento.