Obiettivi Formativi

CHIMICA INORGANICA Conoscere le caratteristiche dei differenti stati della materia comprese le teorie usate per descriverli. Conoscere le caratteristiche e le proprietà dei principali elementi e dei loro composti inorganici incluse le relazioni fra i gruppi e gli andamenti nella tavola periodica. Conoscere la struttura, il legame, la reattività e le proprietà dei composti di coordinazione. LABORATORIO DI CHIMICA INORGANICA Conoscenza dell’impiego delle principali tecniche di sintesi dei composti di coordinazione con particolare riferimento alla tecnica Schlenk. Acquisire la conoscenza del ruolo esplicato dal solvente nella forza degli acidi e delle basi e comprensione degli aspetti qualitativi e quantitativi della teoria hard-soft (HSAB). Acquisire conoscenza delle principali tecniche di caratterizzazione dei composti inorganici con particolare riferimento alle spettroscopie IR e Raman e relative applicazioni nella risoluzione di casi di isomeria geometrica e di legame. Interpretazione degli spettri elettronici degli ioni dei metalli di transizione e impiego dei diagrammi di Orgel e di Tanabe e Sugano (TS).

Metodi didattici

Lezioni frontali, seminari ed esercitazioni in aula svolte dal docente e dagli studenti. Esperienze in laboratorio. Metodi a supporto: Trasparenze e Presentazioni in Power Point delle lezioni. Accesso a laboratorio didattico ed impiego di piccola strumentazione ed apparecchiature scientifiche.

Prerequisiti

Superamento del corso di Chimica Generale ed Inorganica

Verifiche dell'apprendimento

Esami orali finali congiunti di Chimica Inorganica e Laboratorio di Chimica INorganica, con voto espresso in trentesimi, per acquisire gli 11 CFU.

Programma del Corso

CHIMICA INORGANICA a) Potenziali redox ed applicazioni della termodinamica alla chimica inorganica: Stabilità in acqua. Stabilità degli stati di ossidazione. Diagrammi di Latimer e Frost. Diagrammi di Ellingham. (4 ore) b) Simmetria: Tabella dei caratteri. Applicazione a chiralità, polarità e vibrazioni molecolari. Applicazioni alla costruzione di orbitali molecolari in molecole multi-atomiche. (6 ore) c) Le strutture di solidi semplici: Descrizione delle strutture dei solidi. Le strutture di metalli e leghe. Solidi ionici. Aspetti energetici del legame ionico. Difetti e composti non-stechiometrici. Le strutture elettroniche dei solidi.(4 ore) d) Chimica di coordinazione: Numeri di coordinazione. Geometrie molecolari. Leganti. Isomeria. Teorie del legame (campo cristallino, campo dei leganti, MO). Magnetismo. Spettri elettronici. Reattività. (14 ore) e) Chimica sistematica dei gruppi del blocco sp: Idrogeno, Gruppi 1-2, Gruppi 13-18 (proprietà chimico-fisiche, presenza in natura, preparazione, reattività e composti comuni) (16 ore) f) Lantanidi ed attinidi: Proprietà chimico-fisiche, presenza in natura, preparazione, reattività e composti comuni.(2 ore) g) Cenni su composti metallo carbonilici ed organometallici: Tipologia del legame. Regola dei 18 elettroni. Strutture di metallo carbonili semplici e multinucleari. Cluster metallo carbonilici. (2 ore) LABORATORIO DI CHIMICA INORGANICA a) Solventi, Soluzioni, Acidi e Basi. Teoria HSAB. Influenza del solvente. Parametri di Solvatazione e le correlazioni termodinamiche. (2 ore) b) Principali metodologie di caratterizzazione dei complessi di coordinazione: applicazione della Spettroscopia IR e Spettroscopia Raman nella risoluzione di casi di isomeria geometrica e di legame. (3 ore) c) Analisi degli spettri elettronici di complessi di coordinazione: Parametri di Racah e applicazione dei Diagrammi di Orgel e di Tanabe-Sugano. (3 ore) Esperienze di Laboratorio: Sintesi del complesso [Co(NH3)6]Cl3. Ossidazione del tartrato con perossido di idrogeno catalizzata da Co(II). Analisi degli spettri elettronici di alcuni complessi di coordinazione. Sintesi di un derivato metallico della porfirina TPP e analisi degli spettri elettronici. Proprietà redox di Cu. Blu di Prussia e isomeria di legame. L’esame relativo al conseguimento degli 11 crediti formativi viene tenuto in forma orale e si basa su una discussione che verte sugli argomenti delle varie unità didattiche.