016793 - CHIMICA INORGANICA + LABORATORIO DI CHIMICA INORGANICA

insegnamento

ID:

016793

Tipo Insegnamento:

Obbligatorio

Durata (ore):

104

CFU:

Url:

Dettaglio Insegnamento:

CHIMICA/PERCORSO COMUNE Anno: 2

Anno:

2024

Periodo di attività

Secondo Semestre (17/02/2025 - 31/05/2025)

Obiettivi Formativi

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Modulo: 016793/1 - CHIMICA INORGANICA
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Il principale obiettivo del corso è di trasferire allo studente le informazioni di base per la comprensione del legame chimico, della chimica strutturale dei composti degli elementi s e p. Le principali conoscenze da trasmettere allo studente riguardano i principali modelli per la descrizione del legame chimico in composti covalenti (Teoria del legame di valenza e teoria degli orbitali molecolari); in composti ionici (modello elettrostatico) e nei metalli (teoria delle bande). Lo studente deve acquisire le abilità per saper distinguere e descrivere il tipo di legame in un qualsiasi composto applicando le teorie apprese e saper determinare la struttura geometrica (lunghezza e angoli di legame) e le proprietà elettroniche e chimico fisiche dei composti.

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Modulo: 016793/2 - LABORATORIO DI CHIMICA INORGANICA
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L'obiettivo del corso è fornire agli studenti i concetti fondamentali legati alla chimica dei composti di coordinazione permettendo inoltre di acquisire una buona esperienza manuale di laboratorio, andando ad approfondire alcune tecniche di sintesi, caratterizzazione (Uv-Vis, FT-IR) e purificazione di complessi di coordinazione.

Lo studente al termine del corso avrà capacità di:
- applicare in modo sistematico i principi del legame chimico per la previsione e/o razionalizzazione della struttura elettronica e geometrica dei composti di coordinazione.
- correlare le principali proprietà fisico-chimiche dei complessi di transizione alla loro struttura elettronica.
- eseguire operazioni pratiche in relazione alla sintesi di composti inorganici tra cui, preparazione di soluzioni, diluizioni, filtrazioni, evaporazioni sotto vuoto, reazioni in condizioni di riflusso.
- eseguire misurazioni quantitative e qualitative con l'uso di tecniche strumentali.
- elaborare e presentare dati sperimentali.

Prerequisiti

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Modulo: 016793/1 - CHIMICA INORGANICA
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E' necessario avere acquisito e assimilato le conoscenze di base fornite dai corsi di Chimica Generale ed Inorganica e di Laboratorio di Chimica Generale. Esiste una regola di propedeuticità nel percorso di formazione.

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Modulo: 016793/2 - LABORATORIO DI CHIMICA INORGANICA
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Nozioni elementari di matematica e fisica. Fondamenti di chimica generale ed inorganica. Regola di propedeuticità come da percorso di formazione.

Metodi didattici

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Modulo: 016793/1 - CHIMICA INORGANICA
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48 ore di lezioni frontali e di esercitazioni in aula.
Lo studio è supportato da lezioni preregistrate su classroom a 2k4nyvk

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Modulo: 016793/2 - LABORATORIO DI CHIMICA INORGANICA
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Didattica teorica (32 ore): Lezioni di teoria svolte con l'ausilio di presentazioni in formato elettronico (power point) supportate dal proiettore e spiegazione approfondita alla lavagna.

Svolgimento di esercitazioni pratiche: gli Studenti verranno suddivisi in turni e ad ognuno verrà assegnata una postazione, la procedura sperimentale e il materiale (vetreria, reattivi etc.).

Verifica Apprendimento

Le modalità di verifica dell’apprendimento dei contenuti dell’insegnamento avvengono secondo due prove parziali orali aventi luogo in momenti temporali diversi e della durata indicativa di circa 45 minuti. Nelle prove orali sono valutate le capacità di analisi di un fenomeno o di un problema chimico, la capacità di adottare una strategia risolutiva appropriata al contesto proposto selezionando gli strumenti concettuali opportuni, inquadrandone pregi e limiti. Sono valutati inoltre il rigore metodologico, la capacità argomentativa e la chiarezza espositiva con l’utilizzo del lessico specifico della disciplina. Il punteggio è assegnato calcolando la media pesata dei punteggi conseguiti nelle 2 prove parziali.

Testi

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Modulo: 016793/1 - CHIMICA INORGANICA
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Il materiale didattico fornito dal docente è utile per apprendere gli argomenti svolti. Lo studio deve essere approfondito sui seguenti testi:
E. Huheey, E. A. Keiter, R. L. Keiter, Chimica Inorganica, Seconda Edizione, Piccin, Padova 1999.
P.Atkins, T.Overton,J.Rourke,M. Weller, F. Armstrong "Chimica Inorganica", quinta edizione inglese Zanichelli, 2012.
Altri testi e materiale di approfondimento è disponibile a http://www.unife.it/scienze/chimica/insegnamenti/chimica-inorganica
e

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Modulo: 016793/2 - LABORATORIO DI CHIMICA INORGANICA
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- J.E.Huheey, E.A. Keiter, R.L. Keiter, "CHIMICA INORGANICA. Principi, Strutture, Reattività." Ed. PICCIN

- Shriver & Atkins, "Inorganic Chemistry" OXFORD UNIVERSITY PRESS

Contenuti

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Modulo: 016793/1 - CHIMICA INORGANICA
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Il corso prevede 48 ore (6 crediti) di didattica frontale in aula. I principali argomenti trattati sono i seguenti:Struttura atomica. L'atomo di idrogeno. Equazione di Schroedinger. Numeri quantici. Orbitali. Atomi polielettronici. Cariche nucleari effettive. Configurazioni elettroniche. Parametri atomici e proprietà periodiche (10 ore).
Molecole. Legami a paia di elettroni. Teoria Valence Bond (VB). Ibridizzazione. Risonanza. Orbitali molecolari.Diagrammi MO di molecole biatomiche omonucleari ed eteronucleari. MO di molecole poliatomiche. Legami localizzati e delocalizzati (10 ore).
Solidi.Strutture cristalline.Solidi ionici. Legame ionico. Ciclo di Born-Haber (4 ore). Solidi covalenti.Legame metallico.(3 ore) Altre forze chimiche. Interazioni ione-dipolo, dipolo-dipolo. Forze di Van der Waals.(3 ore)
Descrizione del legame (struttura elettronica e geometria) nei principali composti dei vari gruppi della tavola periodica (Chimica sistematica). Idrogeno: l'elemento. Legame a idrogeno. I metalli alcalini: gli elementi. Trend nelle proprietà dei composti ionici. I metalli alcalino-terrosi: gli elementi,anomalie della chimica del Berillio. Il gruppo del Boro: Boro, Alluminio e elementi successivi. Il gruppo del Carbonio: Carbonio,Silicio e elementi successivi. Il gruppo dell'Azoto: Azoto, Fosforo e elementi successivi. Il gruppo dell'Ossigeno: Ossigeno, Zolfo e elementi successivi. Gli alogeni: gli elementi, Osso-composti Composti interalogenici. I gas nobili: composti semplici: fluoruri, ossidi e ossifluoruri.(18 ore)

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Modulo: 016793/2 - LABORATORIO DI CHIMICA INORGANICA
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Teoria (32 ore)
Complessi dei metalli-d: leganti,strutture, concetto hard-soft, legame e struttura elettronica dei composti di coordinazione (tre modelli: teoria VB, teoria del campo cristallino, teoria degli orbitali molecolari) (16 ore).
Proprietà magnetiche e spettri elettronici. Equilibri di complessazione, effetto chelato, velocità e meccanismi di reazioni di sostituzione di leganti (4 ore).
Inerzia e labilità, isomeria e spettroscopia infrarossa nei complessi di transizione (4 ore).

Laboratorio (24 ore)
Esperienze di laboratorio che hanno come obiettivo la sintesi, la purificazione e la caratterizzazione di complessi e l'uso delle principali tecniche di indagine spettroscopica (UV-vis, FT-IR). Le esperienze hanno lo scopo di applicare i concetti teorici alla interpretazione di casi pratici.