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Elementi di Chimica generale e nucleare di base finalizzati alla comprensione delle tecniche di radiologia medica.

Materiale didattico distribuito durante il Corso. Appunti delle lezioni.

L'obiettivo del corso è quello di fornire agli studenti le conoscenze di base per poter correlare le proprietà e la reattività delle sostanze chimiche con la loro struttura e i parametri molecolari. Inoltre, la sezione dedicata alla chimica nucleare fornirà agli studenti utili informazioni per poter correlare le proprietà dei radioisotopi al loro utilizzo nelle tecniche di radiologia medica.

Tale attività integrativa fornisce informazioni di base e, pertanto, non richiede propedeuticità. L’erogazione di tale attività integrativa è un utile supporto all’apprendimento di molte materie previste successivamente dal Corso di studio.

Lezioni frontali nell’ambito delle quali 2 ore sono dedicate a esercitazioni. Dopo 12 ore di lezioni frontali e/o esercitazioni è prevista una prova intercorso utile allo studente per verificare le competenze acquisite.

Superamento di una prova scritta per il conseguimento dell’idoneità.

STUTTURA ATOMICA DELLA MATERIA. Elementi, composti e miscugli. La teoria atomica. Nucleo ed elettroni. Orbitali atomici, Sovrapposizione di orbitali. Regole di Aufbau. Configurazioni elettroniche e stabilità. La tavola periodica. Peso atomico. Numero di Avogadro e concetto di mole.
CHIMICA NUCLEARE E RADIOATTIVITA’: Proprietà nucleari e intorno chimico. Radionuclidi naturali e di sintesi. Rapporto neutroni/protoni. Serie radioattive. Velocità di decadimento radioattivo, datazione, calcoli basati sul tempo di semivita. Decadimento radioattivo: decadimento alfa e beta. Radiazioni gamma e raggi X.
RADIOISOTOPI E RADIAZIONI. Interazione radiazione-materia e potere penetrante delle radiazioni. Effetti biologici delle radiazioni. Unità di misura delle radiazioni. Applicazioni radiazioni ionizzanti. Utilizzo radioisotopi nella medicina: scintigrafia e radioterapia.
IL LEGAME CHIMICO. Classificazione dei legami chimici. Legami covalenti e combinazione lineare di orbitali atomici. Legame covalente delocalizzato, puro, polare e di coordinazione. Legami elettrostatici e formazioni di ioni. Legami dipolari, ione-dipolo, idrogeno e Van der Waals. Legame ionico e nomenclatura. Legame idrofobico.
LE INTERAZIONI DEBOLI. Le interazioni (legami) a idrogeno, le interazioni dipolo-dipolo e ione-dipolo, il legame idrofobico. Interazioni e stati di aggregazione della materia. Legami in biologia: teoria del riconoscimento molecolare, legame farmaco-recettore, legame idrogeno nella struttura del dna.
STATI DI AGGREGAZIONE DELLA MATERIA. Lo stato solido. Lo stato liquido e pressione di vapore di un liquido. Lo stato gassoso e leggi dei gas. I gas ideali e miscele di gas. Collegamenti a respirazione e termoregolazione.
MISCELE E SOLUZIONI. Soluzioni, dispersioni colloidali e sospensioni. Fattori che influenzano la solubilità. Concentrazione molare e normale. Esercitazione. Concentrazione soluti e solubilità nel sangue.
PROPRIETA’ COLLIGATIVE DELLE SOLUZIONI. Pressione di vapore. Diffusione. Ruolo dell’acqua nei sistemi biologici. Osmosi e pressione osmotica. Permeabilità delle membrane biologiche.
ACIDI, BASI E SALI. Teoria di Arrhenius. Definizione di Brønsted e Lowry. Costanti di dissociazione, acidi forti e deboli. Reazioni acido-base e formazione dei sali. Teoria acido-base di Lewis.
pH E SOLUZIONI TAMPONE. Equilibri acido-base in soluzione acquosa. Il pH di soluzioni acide e basiche e la sua scala. Calcolo del pH. Il pH dei liquidi corporei. Soluzioni tampone e sistemi tampone fisiologici.. Equilibri acido-base e sistemi tampone nel sangue.
COMPOSTI ORGANICI: La chimica del carbonio. Rappresentazione e classificazione dei composti organici. Idrocarburi saturi ed insaturi. I principali gruppi funzionali: alcoli, tioli, aldeidi, chetoni, acidi carbossilici. Composti polifunzionali. Idrocarburi aromatici.