CHIMICA INORGANICA II E LABORATORIO
Anno accademico 2024/2025 - Docente: Graziella VECCHIORisultati di apprendimento attesi
Conoscenza e capacità di comprensione:
Conoscenza degli aspetti di base della chimica degli elementi della tavola periodica con particolare riferimento agli elementi del blocco d e dei principali aspetti applicativi
Conoscenza e capacità di comprensione applicate:
Capacità di applicare le conoscenze di chimica inorganica per ideare e sostenere argomentazioni in riferimento agli argomenti trattati nel corso
Autonomia di giudizio:
Capacità di interpretazione di dati sperimentali e comportamento chimico della materia sulla base delle conoscenze acquisite e delle esperienze di laboratorio svolte
Abilità comunicative –
Acquisire proprietà di linguaggio nella descrizione degli aspetti della chimica inorganica e della chimica in generale
Capacità di apprendere
Stimolare la capacità di apprendimento mediante la partecipazione alle lezioni e lo studio del materiale didattico di riferimento, per poter intraprendere studi più avanzati che prevedono un maggior grado di autonomia, quali le lauree magistrali
Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA
A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Lezioni frontali, risoluzione di esercizi con la partecipazione degli studenti ed esperienze di laboratorio (3 turni di 4 ore).
Prerequisiti richiesti
Matematica di base, fisica di base, aver studiato i contenuti del corso di chimica generale, di chimica organica di chimica inorganica 1
Frequenza lezioni
La costante frequenza delle lezioni è vivamente consigliata.
Gli studenti che non frequentano le lezioni non saranno ammessi alla frequenza del laboratorio.
La frequenza del laboratorio non è indispensabile per sostenere gli esami.
Contenuti del corso
Programma del corso
Caratteristiche degli elementi del blocco d. Configurazioni elettroniche. Aspetti generali. Abbondanza. Metodi di estrazione principali. Stati di ossidazione. Ossidi e composti principali. Applicazioni
Composti di coordinazione. Nomenclatura. Strutture ed isomeri. Aspetti termodinamici della formazione dei complessi. Teoria del campo cristallino. Geometrie dei complessi. Serie spettrochimica dei leganti. Cenni sugli spettri elettronici.
Proprietà magnetiche. Paramagnetismo e Ferromagnetismo. Antiferromagnetismo e Ferrimagnetismo. Temperature di Curie e di Neel. Metamagnetismo. Sistemi SCO. Proprietà ferroelettriche.
Reazioni dei composti di coordinazione. Sostituzioni nucleofile. Meccanismi. Scale di nucleofilicità. Sintesi del cisplatino. Reazioni di trasferimento elettronico. Meccanismi. Reazioni di autoscambio. Teoria di Marcus.
Composti organometallici degli elementi del blocco-d. La regola dei 18 elettroni e le eccezioni. Composti carbonilici, con H2, fosfine e ciclopentadienile. Uso dei complessi organometallici nella sintesi organica. Catalizzatore di Wilkison.
Proprietà nucleari. Spin nucleare. Radiochimica. Reazioni nucleari. Fissione e Fusione. Applicazioni.
Aspetti generali del blocco f. Lantanidi ed Attinidi. Abbondanza. Principali Applicazioni.
Leganti d’interesse bioinorganico e funzione di alcuni metalli nei sistemi biologici. Trasporto di ossigeno e coordinazione con il metallo (Emoglobina, Mioglobina, Emocianina ed Emeritrina. Lo zinco come acido di Lewis. Composti di coordinazione ad attività diagnostica e terapeutica. Cisplatino. Complessi del Gd.
Esperienze di laboratorio
Sintesi e caratterizzazione UV-Vis e IR dei complessi [Co(en)2Cl2]Cl
Spettri elettronici di complessi del rame e del nichel con leganti azotati. Verifica della serie spettrochimica dei leganti.
Sintesi del rame-saccarinato
Reazione di complessazione: Ferro e tannini, preparazione di blu di Prussia
Testi di riferimento
P. Atkins Chimica Inorganica, Zanichelli
I.Bertini, C. Luchinat, F. Mani Chimica Inorganica, CEA
G. Rayner-Cahham, T. Overton Chimica Inorganica Descrittiva, Edises
C.L. Miessler, D.A.Tarr Chimica inorganica, Piccin
C.E.Housecroft, A.G.Sharpe Inorganic Chemistry, Pearson
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Proprietà nucleari. Radiochimica. Reazioni nucleari. Applicazioni. | P. Atkins Chimica Inorganica, Zanichelli |
| 2 | Chimica dei composti di coordinazione. Nomenclatura. Strutture ed isomeri. | P. Atkins Chimica Inorganica, Zanichelli |
| 3 | Teoria del campo cristallino. Complessi di varie geometrie. Serie spettrochimica dei leganti. Spettri elettronici. Proprietà magnetiche. | P. Atkins Chimica Inorganica, Zanichelli |
| 4 | Termodinamica dei composti di coordinazione. | P. Atkins Chimica Inorganica, Zanichelli |
| 5 | Reazioni dei composti di coordinazione. Sostituzioni nucleofile e reazioni di trasferimento elettronico. | P. Atkins Chimica Inorganica, Zanichelli |
| 6 | La chimica dei metalli del blocco-d. Aspetti generali. La prima serie di transizione: dallo scandio allo zinco. | P. Atkins Chimica Inorganica, Zanichelli |
| 7 | Composti organometallici degli elementi del blocco-d. La regola dei 18 elettroni. Composti carbonilici. Complessi con derivati alifatici ed aromatici. Uso dei complessi organometallici nella sintesi organica. | P. Atkins Chimica Inorganica, Zanichelli |
| 8 | Leganti d’interesse bioinorganico e funzione del metallo nei sistemi biologici. | P. Atkins Chimica Inorganica, Zanichelli |
| 9 | LAB: Sintesi di tris(etilendiamina)Cobalto(III) e isolamento degli isomeri ottici e loro caratterizzazione. Sintesi di cis e trans [Co(en)2Cl2]Cl. Preparazione di complessi del rame(II) e del nichel(II). | Materiale fornito dal docente |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
L'apprendimento verrà verificato durante il corso mediante esercitazioni in aula e mediante un esame finale.
L'esame finale consiste in una prova scritta ed una prova orale.
La prova scritta è costituita da esercizi applicativi per lo più a risposta aperta.
Dopo il superamento della prova scritta (con un voto almeno di 18/30) si potrà sostenere la prova orale, che si basa su chiarimenti dello scritto e su domande di verifica su argoenti trattati durante il corso.
Per la valutazione finale verrà anche valutato l'impegno dello studente in laboratorio, documentato da una relazione finale presentata dallo studente nei tempi previsti.
La votazione finale tiene conto dei voti attribuiti a tutte le prove.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Saranno ampiamente discussi compiti d'esame degli anni passati durante le lezioni, ed il materiale sarà reso disponibili su studium o su microsoft teams.
Le domande durante l'esame orale terranno conto della conoscenza dimostrata durante il test scritto. Inoltre riguarderanno la descrizione delle proprietà degli elementi dei gruppi dei gruppi degli elementi del blocco d, i compost principali formati, le reazioni tipiche dei composti di coordinazione, le proprietà chimico-fisiche descritte nel corso. Potranno riguardare anche la descrizione delle esperienze di laboratorio