COMPLEMENTI DI CHIMICA INORGANICA E LABORATORIO
Anno accademico 2019/2020 - 3° annoCrediti: 6
SSD: CHIM/03 - CHIMICA GENERALE E INORGANICA
Organizzazione didattica: 150 ore d'impegno totale, 98 di studio individuale, 28 di lezione frontale, 24 di laboratorio
Semestre: 1°
Obiettivi formativi
Aspetti basilari della chimica inorganica di coordinazione e dello stato solido
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Lezioni frontali ed esperienze di laboratorio
Prerequisiti richiesti
Conoscenza delle basi della Chimica Generale ed Inorganica, della Fisica e della Quantomeccanica.
Frequenza lezioni
Frequenza obbligatoria
Contenuti del corso
COMPLEMENTI DI CHIMICA INORGANICA E LABORATORIO
Corso di Laurea in Chimica Industriale
AA 2018-2019
-Atomo polielettronico: approssimazione orbitalica, indistinguibilità della particella e principio di esclusione nella determinazione della funzione stato. Carica nucleare effettiva e schermaggio, penetrazione orbitalica. Microstati e termini permessi. Accoppiamento di Russel-Saunders. Termini di una configurazione dn e classificazione dei microstati. Energie dei termini e regole di Hund.
-Il legame chimico: Teoria MO ed approssimazione LCAO, metodo extended Huckel, integrali molecolari e determinante secolare. La struttura elettronica di molecole inorganiche semplici e dei complessi ottaedrici, tetraedrici e planari quadrati.
-Strutture Cristalline ed Amorfe. I reticoli cristallini e le celle elementari. L’impaccamento di sfere e le strutture compatte: politipi hcp e fcc. Le lacune nelle strutture compatte. Le strutture non compatte bcc e pc. Il caso dei metalli: polimorfismo. Leghe metalliche di sostituzione ed interstiziali.
-I solidi ionici. La struttura caratteristica dei solidi ionici: salgemma, cloruro di cesio, sfalerite, fluorite ed antifluorite, wurzite, arseniuro di nichel, rutilo e perosvkite. La razionalizzazione delle strutture ioniche: modello coulombiano e raggio ionico, rapporto fra raggi ionici e mappe di struttura. Entalpia reticolare: modello coulombiano e costante di Madelung. Ciclo di Born-Haber.
-Proprietà dei solidi. La teoria MO applicata ai solidi: Bande di orbitali molecolari, densità degli stati e livello di Fermi. Conduttori ed isolanti. Semiconduttori intrinseci ed estrinseci. La superconduttività. I difetti cristallini e loro origine. Difetti puntuali intrinseci: difetti di Schottky e di Frenkel. I difetti estrinseci: centri di colore. Difetti estesi. Difetti stechiometrici.
- La chimica degli elementi del blocco d
Esperienze di laboratorio:
Sintesi di materiali vetrosi sodico calcici drogati con sistemi cromofori, riconoscimento della fase vetrosa e delle specie dovute a devetrificazione.
Sintesi di materiali ceramici silicatici: determinazione XRD delle fasi di neoformazione.
Testi di riferimento
Peter Atkins et al. ‘Chimica Inorganica’ II edizione italiana, Zanichelli,
Albert Cotton et al. 'Advanced Inorganic Chemistry' VI ed. Wiley
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Rappresentazione grafica di funzioni orbitaliche. | Peter Atkins et al. ‘Chimica Inorganica’ II edizione italiana, Zanichelli, |
| 2 | Funzioni stato ed atomo polielettronico, accoppiamento Russel Saunders e definizione del termine fondamentale per una configurazione dn | Peter Atkins et al. ‘Chimica Inorganica’ II edizione italiana, Zanichelli, |
| 3 | Stato solidio, strutture amorfe e cristalline | Albert Cotton et al. 'Advanced Inorganic Chemistry' VI ed. Wiley |
| 4 | Sintesi e caratterizzazione cristallografica di strutture cristalline ioniche | Appunti di lezione |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Esame orale
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Verrà sempre fatta discutere un'esperienza di laboratorio. Le domande verteranno sul programma svolto