ll Corso di Laurea Magistrale in Chimica si propone di formare laureati con una solida preparazione culturale nei principali settori di questa disciplina per affrontare con competenza ed autonomia sia attività professionali che di ricerca accademica ed industriale, e per accedere ai diversi programmi di Dottorato di Ricerca e di altri corsi di formazione superiore.
Il Corso di laurea è biennale e prevede tre curricula:
- Analitica e ambiente
- Nanomateriali, energia e modelling
- Organico biomolecolare e sintetico
All'interno dei curricula è possibile per gli studenti scegliere un percorso di studi tra quelli proposti dal Consiglio del Corso di Studi, o identificare un piano di studi personalizzato.
Il Corso è ad accesso libero per gli studenti che siano in possesso della Laurea nella Classe Scienze e Tecnologie Chimiche, L27, e per i laureati in possesso di altre Lauree Triennali sulla base dei criteri stabiliti dal regolamento didattico.
I laureati svolgeranno attività di promozione e sviluppo dell'innovazione scientifica e tecnologica, nonché di gestione e progettazione delle tecnologie; potranno esercitare funzioni di elevata responsabilità nei settori dell'industria, della tutela dell'ambiente, della sanità, dei beni culturali e della pubblica amministrazione.
Sono previsti 46 CFU per la prova finale che consiste in un lavoro preliminare di ricerca bibliografica (6 CFU) ed in un lavoro di tesi sperimentale (40 CFU). Il lavoro di tesi può essere svolto anche presso laboratori di ricerca di enti pubblici o privati esterni all'Università.
E' attivato inoltre un percorso di Master Europeo denominato 'Theoretical Chemistry and Computational Modelling' (TCCM - www.emtccm.org), organizzato congiuntamente da 41 Università Europee consorziate. Il percorso prevede uno specifico piano di studi di carattere teorico-computazionale e la partecipazione ad una scuola internazionale; inoltre almeno metà del lavoro per la preparazione della tesi dovrà essere svolto in un laboratorio di una sede estera consorziata.
Conoscenza e comprensione.
Area di apprendimento analitica
Il chimico magistrale, al termine del percorso di studi, conosce i principi delle tecniche analitiche strumentali avanzate e l'evoluzione delle metodologie analitiche in funzione dei problemi analitici emergenti. Ha appreso conoscenze che consentono di progettare esperimenti, ottimizzare metodi analitici ed estrarre informazione rilevante dai risultati mediante tecniche di analisi multivariata. Ha acquisito la conoscenza delle procedure per l'accreditamento dei laboratori di analisi chimica con particolare riguardo ai parametri di qualità del risultato analitico. Infine comprende le principali metodologie per valutare i processi che determinano l'esposizione a sostanze chimiche degli esseri umani ed altre specie viventi nonché i processi tossicologici associati all'esposizione ad esse.
Area di apprendimento inorganica
Il chimico magistrale acquisisce e approfondisce le conoscenze di base sulle proprietà chimico-fisiche e sulla reattività di complessi organometallici degli elementi del blocco d, di nanomateriali e di ioni metallici in sistemi biologici. Nell'ambito della catalisi, il laureato magistrale acquisisce nozioni approfondite sulla catalisi omogenea ed eterogenea, sulla fotocatalisi ed elettrocatalisi e sui processi catalitici di metallo-enzimi. Lo studente approfondisce il ruolo dei metalli e dei bioelementi inorganici nei sistemi biologici e ne apprende i meccanismi di uptake, trasporto e immagazzinamento. Il chimico magistrale acquisisce le conoscenze fondamentali sulle proprietà dei nanomateriali, sul loro controllo dimensionale e sulle loro peculiari applicazioni. Durante il biennio, lo studente acquisisce la conoscenza dei principali elementi di struttura dei solidi cristallini e apprende le tecniche per la loro caratterizzazione utilizzando sorgenti di raggi X, elettroni e neutroni.
Area di apprendimento organica-biomolecolare e sintetica
Lo studente della laurea magistrale in chimica approfondisce le conoscenze di base della chimica organica negli ambiti della sintesi organica, della chimica bioorganica, dello studio dei meccanismi di reazione e della chimica organica dei nuovi materiali. Nel contesto della sintesi organica lo studente acquisirà competenze sui moderni metodi sintetici, anche stereoselettivi, basati sull'utilizzo di catalizzatori metallici, organocatalizzatori e fotocatalizzatori sia dal punto di vista teorico che pratico. Lo studente affronterà inoltre lo studio meccanicistico e lo sviluppo di processi di catalisi enzimatica approfondendone gli aspetti di riconoscimento molecolare, efficienza, selettività ed inibizione in un contesto di analisi cinetica e termodinamica anche con esercitazioni pratiche. Lo studente affronterà inoltre le applicazioni della chimica organica nella chimica dei materiali con particolare riferimento allo sviluppo di materiali ibridi organico-inorganici. La preparazione dello studente magistrale prevedrà anche un approfondimento della teoria alla base delle moderne tecniche spettroscopiche di analisi strutturale, in particolare con riferimento alla spettroscopia di risonanza magnetica nucleare mono e bidimensionale.
Area di apprendimento chimico-fisica
Il chimico magistrale ha acquisito la conoscenza dei fondamenti della meccanica quantistica, della descrizione della struttura elettronica delle molecole e della loro interazione con la radiazione elettromagnetica. Conosce le basi delle principali tecniche di caratterizzazione delle proprietà elettroniche dei materiali. E' a conoscenza dei metodi computazionali per il calcolo della struttura elettronica molecolare e dei solidi.
Attività di preparazione e discussione della tesi di laurea
Le attività di questa tipologia permettono di acquisire strumenti per lo sviluppo di innovazione attraverso la progettazione e lo svolgimento del lavoro, l'acquisizione dello stato dell'arte della letteratura scientifica e/o brevettuale.
Inoltre consentono al Laureato Magistrale di avere padronanza dell'utilizzo di strumentazione anche complessa e tecnologicamente sofisticata.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione.
Area di apprendimento analitica
Il chimico magistrale sa affrontare con competenza e autonomia tutte le fasi del processo analitico applicato ai vari possibili scenari contemporanei, anche diversi da quelli proposti quali esempi durante i corsi, comprendendo ed elaborando informazioni ottenute da fonti qualificate del settore. Egli quindi è in grado di progettare e condurre il disegno dello studio e l'ottimizzazione sperimentale, la messa a punto di metodi analitici per matrici complesse, l'applicazione di metodi chemiometrici per l'analisi multivariata dei dati, nonché di gestire gli aspetti tecnico-normativi di accreditamento del laboratorio chimico, di controllo qualità e di predisporre valutazioni di scenari di rischio per materiali e sostanze anche di nuova generazione.
Modalità di verifica dell'apprendimento
L'apprendimento delle tematiche avanzate di chimica analitica e ambientale verrà verificato attraverso colloqui orali, volti ad esporre le conoscenze acquisite e la loro applicazione. Verrà valutata la capacità dello studente di esporre con chiarezza e linguaggio appropriato e di individuare i collegamenti tra le conoscenze acquisite. In alcuni insegnamenti verrà richiesta allo studente l'analisi critica di un articolo inerente alle conoscenze acquisite.
Area di apprendimento inorganica
Al termine del proprio percorso formativo, lo studente magistrale è in grado di prevedere le proprietà e la reattività di molecole organiche legate a centri metallici, di correlare la struttura di complessi metallici con le loro proprietà chimiche e catalitiche. Con riferimento ai nanomateriali, lo studente è in grado di interpretarne il comportamento dal punto di vista chimico, di progettarne le sintesi e di interpretare i principali risultati derivanti dalla loro caratterizzazione strutturale e morfologica, oltre che di prevederne le possibili applicazioni. Utilizzando le conoscenze acquisite, lo studente è in grado di comprendere i meccanismi di azione di metallo-enzimi, con particolare riferimento al ruolo catalitico dello ione metallico, e di applicare le conoscenze di chimica inorganica in ambito biochimico e medico. Inoltre, il laureato magistrale acquisisce la capacità di correlare la struttura tridimensionale di molecole e solidi cristallini con le loro proprietà chimico-fisiche e di applicare le maggiori tecniche di caratterizzazione strutturale nello studio di materiali.
Modalità di verifica dell'apprendimento
L'apprendimento delle tematiche avanzate di chimica inorganica verrà verificato attraverso colloqui orali, volti ad esporre le conoscenze acquisite e la loro applicazione. Verrà valutata la capacità dello studente di esporre con chiarezza e linguaggio appropriato e di individuare i collegamenti tra le conoscenze acquisite. In alcuni insegnamenti verrà richiesta allo studente l'analisi critica di un articolo inerente alle conoscenze acquisite.
Area di apprendimento organica-biomolecolare e sintetica
Al termine del biennio della laurea magistrale lo studente possiede le competenze per operare in autonomia delle scelte informate sulla progettazione di vie di sintesi organica, su scala di laboratorio, ricorrendo a metodi stechiometrici, catalitici e/o fotochimici. Conoscendo il meccanismo di azione delle varie classi di enzimi è in grado di prevedere i requisiti strutturali per lo sviluppo di inibitori ma anche per l'uso degli enzimi come biocatalizzatori in trasformazioni organiche. La conoscenza degli approcci di indagine dei meccanismi delle reazioni organiche consente allo studente di comprendere e progettare studi di correlazione struttura-reattività mirati all'ottimizzazione dei metodi sviluppati. Lo studente è in grado di valutare criticamente i dati analitici raccolti a supporto delle sue attività ed è in grado di proporre esperimenti mirati alla caratterizzazione strutturale di molecole organiche facendo ricorso a metodi spettroscopici di analisi.
Modalità di verifica dell'apprendimento
L'apprendimento delle tematiche avanzate di chimica organica verrà verificato attraverso colloqui orali, volti ad esporre le conoscenze acquisite e la loro applicazione. Verrà valutata la capacità dello studente di esporre con chiarezza e linguaggio appropriato e di individuare i collegamenti tra le conoscenze acquisite. In alcuni insegnamenti verrà richiesta allo studente l'analisi critica di un articolo inerente alle conoscenze acquisite.
Area di apprendimento chimico-fisica
Possiede la conoscenza di metodi computazionali avanzati per il trattamento e l'analisi dei dati scientifici. Sa individuare le tecniche spettroscopiche utili per lo studio di specifiche proprietà elettroniche di sistemi molecolari e di interfacce organico-inorganiche. E' in grado di comprendere un articolo scientifico in cui si descrivono le proprietà elettroniche di molecole o di interfacce organico-inorganico, derivate da simulazioni o da analisi sperimentali di spettroscopia di raggi X.
Modalità di verifica dell'apprendimento
L'acquisizione delle suddette conoscenze e della capacità di applicarle viene acquisita nell'ambito degli insegnamenti elencati per l'area. In particolare i moduli di laboratorio, che comprendono sia attività di approfondimento delle tecniche spettroscopiche sia esercitazioni in ambito computazionale, permettono di sviluppare capacità di elaborazione delle conoscenze acquisite e di sfruttarle per la caratterizzazione o la simulazione delle proprietà elettroniche di sistemi.
Attività di preparazione e discussione della tesi di laurea
Queste attività comprendono il lavoro di tesi di laurea magistrale in cui lo studente dimostrerà di saper applicare le conoscenze acquisite nei due livelli di laurea, anche con orizzonti culturali più vasti, a problematiche di ricerca originali elaborate in un gruppo di ricerca sotto la guida di un tutor. La discussione preliminare del progetto di tesi svolta nell'ambito di un tirocinio permetterà di valutare la capacità di progettazione originale del lavoro di tesi dello studente e di applicare le conoscenze acquisite in un contesto di idee originali e spesso innovative con l'ausilio di metodologie
sperimentali moderne a disposizione dei gruppi di ricerca.
Sbocchi occupazionali e professionali previsti per i laureati.
CHIMICO
La Laurea Magistrale in Chimica consente di dedicarsi ad attività di ricerca, produzione e controllo in strutture pubbliche e private. I laureati magistrali potranno inoltre essere inseriti in piccole, medie e grandi imprese (industria chimica, farmaceutica, alimentare, cosmetica, cartaria, conciaria, elettrochimica e manifatturiera in genere) o in Enti pubblici con varie mansioni relative non solo al settore chimico, ma anche a settori affini, quali a esempio quelli dell'energia, dell'ambiente, dell'agricoltura, dell'alimentazione, dell'elettronica, della microelettronica, dei beni culturali o in altri settori quali quello forense o letterario (divulgatore scientifico).
Il laureato magistrale può inoltre iscriversi all'albo dei Chimici e dei Fisici, previo superamento dell'esame di stato (Decreto del Ministero della Salute 23/03/2018 “Ordinamento della professione di chimico e fisico”) ed esercitare così la libera professione.
Competenze associate alla funzione.
CHIMICO
Il Laureato Magistrale in Chimica deve avere competenze:
- nel saper applicare la sue conoscenze e le sue capacità per risolvere problemi complessi in un contesto multidisciplinare correlato alle scienze chimiche;
- nel saper utilizzare nell'ambito di lavoro le conoscenze acquisite, interagendo con altre figure professionali;
- nel saper riconoscere, studiare e manipolare composti inorganici, organometallici e organici di qualsiasi natura sia attraverso metodi sperimentali sia attraverso approcci computazionali.
- nel comprendere e applicare sperimentalmente strategie sintetiche di composti di varia natura includendo anche composti nuovi e originali;
- nell'ambito della chimica dei polimeri e delle macromolecole biologiche, nonché nelle principali metodiche di caratterizzazione.
Funzione in contesto di lavoro.
CHIMICO
I laureati magistrali del corso di Laurea Magistrale in Chimica svolgeranno attività di promozione e sviluppo dell'innovazione scientifica e tecnologica, nonché di gestione e progettazione delle tecnologie; potranno esercitare funzioni di elevata responsabilità nei settori dell'industria, dell'ambiente, della sanità, dei beni culturali e della pubblica amministrazione; inoltre avranno acquisito una preparazione necessaria per accedere a corsi di studio superiori quali Dottorati di ricerca o Master di secondo livello.
Caratteristiche della prova finale.
La prova finale consiste nello svolgimento di una tesi sperimentale su argomento originale di interesse chimico, presso un laboratorio di ricerca universitario o di ente esterno pubblico o privato convenzionato con l'Università. Nel corso della tesi lo studente affronterà le problematiche della ricerca sperimentale utilizzando in prima persona apparecchiature e metodologie avanzate.
La prova finale prevede lo sviluppo di un lavoro sperimentale di almeno 7 mesi.