Ti trovi qui: Home » Didattica » Insegnamento: Chimica Inorganica I

Insegnamento: Chimica Inorganica I (Offerta Formativa a.a. 2016/2017)

Corso di studio: CHIMICA (D.M. 270/04)

CFU9
Moduli

Modulo: CHIMICA INORGANICA I
TAF: Caratterizzante; SSD: CHIM/03; Ambito: Discipline Chimiche Inorganiche e Chimico-Fisiche
Docenti: Ledi MENABUE

Dolly Accedi ai dati dell'insegnamento su Dolly
Propedeuticità obbligatorie
Modalità di accertamento del profitto Orale
Modalità di valutazione Voto
Esse3 Accedi ai dati dell'insegnamento su Esse3
Lingua di insegnamento

Italiano

Partizionamento studenti

Nessun partizionamento

Obiettivi

Al termine del corso, lo studente ha conoscenze adeguate della struttura dei solidi molecolari e non-molecolari inorganici, dei fattori che determinano la struttura e la reattività nell’ambiente naturale, dell’andamento delle principali proprietà fisiche, delle relazioni struttura-proprietà, e delle più comuni tecniche di caratterizzazione di solidi. Lo studente conosce inoltre le caratteristiche strutturali e le proprietà dei principali elementi e dei loro composti inorganici più comuni (ossidi, alogenuri, acidi, basi). Lo studente conosce le reazioni per la preparazione industriale degli elementi più comuni ed importanti e di alcuni loro composti di importanza industriale.

Prerequisiti

Struttura atomica,configurazione elettronica, struttura molecolare e legame chimico, interazioni intermolecolari. Elementi di termodinamica e cinetica chimica. Acidi e basi. Reazioni redox

Contenuti

Ricevimento studenti martedì 15-16, giovedì15-17
Struttura e periodicità: energia di legame, dimensioni atomiche e ioniche, elettronegatività e fattori che le influenzano. Polimorfismo nei solidi. Soluzioni solide ed isomorfismo. Stato solido: teoria del massimo impaccamento, struttura di solidi semplici (metalli, solidi covalenti, molecolari, ionici), energia di coesione ed effetto sulle proprietà fisiche. Interpretazione delle strutture: i) raggi ionici, ii) regola del rapporto tra i raggi, iii) mappa delle strutture. Reattività degli elementi. Teoria del campo cristallino. Spettri elettronici di ioni e complessi di metalli della prima transizione. Proprietà magnetiche di composti di metalli di transizione. Legge di Curie. Composti semplici: struttura, proprietà e principali reazioni per la preparazione di ossidi e alogenuri. Reazioni per la preparazione a livello industriale degli elementi più comuni, produzione dell'alluminio, raffinamento dei metalli. Proprietà fisiche e chimiche degli elementi dei gruppi principali: metalli del gruppo 1 e 2, B, Al, C, Si, Sn, Pb, N, P, O, S, alogeni, gas nobili. Proprietà fisiche e chimiche dei metalli di transizione. Composti dei metalli della I transizione: geometria di coordinazione, proprietà magnetiche e fisiche. Tecniche di caratterizzazione di solidi inorganici e complessi: analisi elementare, spettrofotometria UV- Vis e IR, misura magnetica.
Laboratorio: sintesi e caratterizzazione di: soluzioni solide (Al2O3-Cr2O3), spinelli (CoAl2O4), composti di metalli di non transizione: (Ca(galattarato)xH2O, Al[tris(acetilacetonato) ], e di metalli di transizione (Me(III)tris(acetilacetaonato), Me= Cr(III), Fe(III), [Cu(CH3COO)2].H2O. Decomposizione termica di CaCO3 e di un guscio d'uovo. Riduzione termica di PbO2. Caratterizzazioni: analisi elementare, spettrofotometria IR e UV-vis, misura magnetica. Dopo una seduta di formazione gli studenti preparano personalmente i campioni ed eseguono le misure

Metodi didattici

lezioni frontali ed esperienze di laboratorio

Verifica dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento è basato su una prova orale, sulla valutazione della relazioni di laboratorio, e sulla partecipazione al laboratorio. L' orale di norma riesce a coprire, a diversi livelli, molti degli argomenti del programma poiché una domanda su uno qualunque di essi è connessa direttamente con almeno un secondo argomento. Vengono proposte di norma 4 domande: - una domanda su un argomento di carattere generale (es: teoria max impaccamento, strutture standard ed esempi, sistemi cristallini e reticoli di Bravais, ossidi, alogenuri e relative geometrie molecolari, energia di coesione dei solidi, preparazione elementi, teoria campo cristallino, magnetismo); - una domanda sulla chimica di elementi dei gruppi principali e dei loro composti semplici (ossidi, acidi, alogenuri, sali comuni): (1, 2, 13-18); - una domanda sulla chimica dei metalli di transizione e sui composti dei metalli della I transizione. Le risposte possono richiedere anche la scrittura di reazioni chimiche e loro bilanciamento. - Una domanda sulle attività di laboratorio, le domande possono riguardare anche calcoli stechiometrici relativi alle esperienze svolte. PESO Orale 70% (proprietà di linguaggio, correttezza scientifica, chiarezza, livello di approfondimento) Relazioni di Laboratorio 20% (chiarezza, organizzazione dei dati, corretta interpretazione dei dati) Attività svolta in laboratorio 10% (manualità, uso corretto attrezzature e strumentazioni, capacità di lavorare in modo ordinato)

Risultati attesi

CONOSCENZA E CAPACITA' DI COMPRENSIONE Lo studente conosce i fattori che determinano stato fisico della materia, struttura e geometria molecolare di solidi inorganici semplici, geometria di coordinazione di composti di metalli della I transizione, reattività degli elementi, conosce le relazioni struttura-proprietà, le teorie fondamentali sullo stato solido e sui composti di coordinazione e la chimica dei più comuni composti inorganici semplici e dei composti di coordinazione, i fondamenti della spettroscopia UV-vis e del magnetismo, l’applicazione della spettrofotometria IR a composti di ioni metallici per la descrizione della struttura e delle proprietà magnetiche di una sostanza contenente ioni metallici. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE Lo studente sa preparare sostanze inorganiche e composti di coordinazione usando le tecniche di sintesi convenzionali in soluzione ed allo stato solido, sa eseguire la caratterizzazione di composti inorganici e di coordinazione con le tecniche più comuni; sa redigere un report di prova, calcolo, presentazione e razionalizzazione dei risultati. Sa maneggiare le sostanze inorganiche in sicurezza incluso il loro corretto smaltimento. AUTONOMIA DI GIUDIZIO Lo studenti acquisisce l'abilità di confrontare e discutere i risultati ottenuti da misure sperimentali diverse su elementi e composti inorganici, e propone la loro geometria strutturale e le caratteristiche principali ABILITA' COMUNICATIVE Lo studente sa elaborare e presentare in modo chiaro e ben organizzato dati sperimentali, e sa descrivere e comunicare in termini appropriati i risultati delle esperienze svolte. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO Lo studente acquisisce la capacità combinare informazioni da fonti diverse per completare e migliorare le proprie conoscenze nel campo della chimica inorganica e dei composti di coordinazione e possiede i requisiti per frequentare insegnamenti specialistici nell’ambito della chimica inorganica

Testi

P-Atkins, T.Overton, J.Rourke, M.Weller, F.Armstrong, Chimica Inorganica Zanichelli, 2012.
F.A-Cotton, G.Wilkinson, Chimica Inorganica, 3° ed. CEA, 1984
N.N. Greenwood and A. Earnshaw in Chemistry of the elements, 2nd edition, Butterworth, UK, 1997 or previous editions.
A.K.Brisdon, Inorganic Spectroscopic Methods, Oxford University Press, 2001.

On-line materials will be available from the teacher for registered students

Docenti

Ledi MENABUE