Teoria atomica. Formule e nomenclatura di composti binari e ternari. Concetti fondamentali di stechiometria. Stechiometria in soluzione: concentrazione e molarità. Reazioni chimiche e bilanciamento. Configurazione elettronica di atomi e ioni. La periodicità in chimica: raggio atomico/ionico, energia di ionizzazione, affinità elettronica. Il legame chimico ionico, covalente e metallico. La forma delle molecole e la teoria VSEPR. Teoria dell’orbitale molecolare. Proprietà della materia in fase solida. Proprietà delle soluzioni. Termodinamica e cinetica delle reazioni chimiche. Equilibri chimici: acido-base, precipitazione e ossidoriduzioni. 

Aspetti generali della chimica organica: Atomi che interessano la Chimica Organica e loro corredo elettronico. Ibridazioni degli atomi di carbonio. Orbitali molecolari, orbitali ibridi. Rappresentazione di una struttura. Delocalizzazione degli orbitali molecolari, risonanza, aromaticità. Legame polarizzato e momenti dipolari. Forze intermolecolari. Nomenclatura, gruppi funzionali, isomeria. Stereoisomeria. Enantiomeri. Diastereoisomeri. La configurazione e i suoi descrittori R e S. Mesoforme. L'asse stereogenico. Stereoisomeri cis e trans, E e Z. Le conformazioni di Alcani e cicloalcani. Fondamenti di reattività chimica applicata alla formazione dei materiali. Le classi di composti organici, gruppi funzionali e loro ruolo nei materiali. Alogenuri alchilici. Alcoli e tioli. Eteri.  Epossidi. Ammine. Aldeidi e chetoni. Acidi carbossilici e loro derivati. Carboidrati: struttura dei monosaccaridi, serie sterica D e L, forme cicliche, anomeri ae b, legame glicosidico, disaccaridi, polisaccaridi, loro importanza come biomateriali. Amminoacidi: struttura, proprietà, Peptidi e Proteine, loro rilevanza come materiali. Nucleosidi, oligonucleotidi e acidi nucleici, capacità autoassemblanti, aptameri. Lipidi, struttura e proprietà e applicazione nei materiali (liposomi).