Obiettivi Formativi

Fornire allo studente i concetti di base relativi ai vari stati di aggregazione della materia e la corrispondente correlazione tra le proprietà chimiche e chimico-fisiche con la loro struttura, in particolare dello stato solido, accennando anche alla loro interazione con l’ambiente tramite la loro superficie (chimica dello stato solido e delle superfici). Si faranno cenni sulle varie metodologie utilizzate per la determinazione strutturale e modellizzazione molecolare, in particolare utilizzando la diffrattometria a raggi-X di cristalli singoli e di polveri.

Learning Goals

Provide students with the basic concepts related to the various states of matter and the corresponding correlation between the chemical and physico-chemical properties with their structure, in particular solid state, pointing also to their interaction with the environment through their surface (chemistry of solid and surface state). They will outline the different methods used for the structure determination and molecular modeling, in particular by using X-ray diffraction of single crystals and powders.

Metodi didattici

Il contenuto e complessità del corso verranno adeguate al grado di conoscenze degli studenti che sarà rilevato tramite degli opportuni test d’ingresso all’inizio del corso stesso. Le lezioni saranno multimediali con l’ausilio di presentazioni PowerPoint che verranno consegnate agli studenti alla fine del corso.

Teaching Methods

Course contents and level will be adapted to the common background knowledge of the students which will be revealed at the beginning of the course by using suitable entry tests. Lessons are made through MS-powerpoint presentations which are delivered at the end of the course.

Prerequisiti

Conoscenze fondamentali di chimica generale , principi di matematica (in particolare: geometria, matrici, trigonometria, calcolo analitico e differenziale) e fisica (in particolare: vettori, hamiltoniani, ottica).

Prerequisites

Fundamental knowledge of general chemistry, mathematics principles (in particular geometry, matrices, trigonometry, analytical and differential calculus) and physics (in particular vectors, Hamiltonian, optics).

Verifiche dell'apprendimento

Esame orale.

Assessment

Oral exam.

Programma del Corso

Introduzione e descrizione delle proprietà chimiche e fisiche della materia. Relazione tra proprietà e struttura della materia. Stato solido: amorfo e cristallino. Classificazioni, caratteristiche chimico e fisiche, esempi significativi. Simmetria e cristallografia. Difetti nei cristalli. Superfici dei solidi ed influenza sulle trasformazioni fisiche e chimiche. Relazione tra impaccamento reticolare e struttura molecolare. Indagine strutturale: microscopia elettronica, spettroscopia e diffrazione. Teoria della diffrazione, applicazione sperimentale e modellizzazione strutturale. Valutazione del modello strutturale e sue analisi comparative con le banche dati stutturali (CSD).

Course Syllabus

Introduction and description of chemical and physical properties of the materials. Relation between the properties and the matter structure. Solid state: amorphous and crystal materials. Classification, chemical and physical characteristics and significant examples. Symmetry and crystallography. Crystals and defects. Solid surfaces and chemical and physical transformations. Relation between crystal packing and molecular structure. Structure investigations: electron microscopy, spectroscopy and diffraction. Diffraction theory, experimental techniques and structure modelling. Structure evaluation and comparative analysis with the international structure databases.