SINTESI, STRUTTURA E PROPRIETA' DI SISTEMI ALLO STATO SOLIDO
Anno accademico 2015/2016 - 3° annoCrediti: 6
SSD: CHIM/03 - CHIMICA GENERALE E INORGANICA
Organizzazione didattica: 150 ore d'impegno totale, 102 di studio individuale, 48 di lezione frontale
Semestre: 2°
Prerequisiti richiesti
Conoscenza elementare di chimica inorganica.
Frequenza lezioni
La frequenza alle lezioni è necessaria.
Contenuti del corso
Il corso coprirà gli aspetti più significativi inerenti sistemi allo stato solido dalla classificazione dei cristalli ideali alla descrizione dei cristalli reali, dalle procedure sintetiche dei sistemi allo stato solido, sia in forma massive che di film, alle tecniche di base per la loro caratterizzazione (diffrazione di raggi X e microscopia a scansione elettronica oltre che analisi di raggi X in dispersione di energia). Per la descrizione delle strutture verranno usati gli approcci più significativi: impaccamenti compatti, celle unitarie, poliedri condivisi. Saranno studiate le strutture cristalline più comuni e le strutture cristalline di sistemi di ossidi complessi tipo perovskiti e spinelli. Saranno descritti i solidi reali considerando tutte le tipologie di difetti cristallini: difetti puntuali, difetti di linea e difetti di piano. Come tecniche di sintesi saranno oggetto del corso le procedure tipiche di reazioni allo stato solido, la deposizione chimica da fase vapore di composti metallorganici, sol-gel e tecniche fisiche di deposizione da fase vapore. Tra i contenuti del corso anche cenni sulle proprietà elettriche e magnetiche e sulle relazioni struttura- proprietà degli ossidi funzionali.
Testi di riferimento
Miessler, Tarr, Chimica Inorganica, 2011, Piccin.
Programmazione del corso
| * | Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|---|
| 1 | * | Stato solido - Generalità, sistemi amorfi e cristallini. | Dispense |
| 2 | * | Tipologie strutturali nei solidi. - Impaccamenti compatti e famiglie cristalline. - Impaccamenti non compatti. | Dispense |
| 3 | * | Unità ripetitiva chimica e cristallografica, numeri di coordinazione. | Dispense |
| 4 | * | Poliedri di coordinazione e poliedri condivisi. | Dispense |
| 5 | * | Classificazione sistemi cristallini: reticoli di Bravais e celle unitarie | Dispense |
| 6 | * | Descrizione delle strutture cristalline più comuni. | Dispense |
| 7 | * | Strutture cristalline a base di perovskiti | Dispense |
| 8 | * | Strutture cristalline a base di spinelli | Dispense |
| 9 | * | Descrizione dei solidi reali:difetti cristallini | Dispense |
| 10 | * | Difetti puntuali. Difetti di Schottky e Frenkel. Centri di colore. | Dispense |
| 11 | * | Difetti di linea: dislocazioni di taglio e a vite e definizione vettore di Burger | Dispense |
| 12 | * | Difetti di piano Stacking-faults | Dispense |
| 13 | * | Principali tecniche di sintesi di materiali in forma massiva: Reazioni allo stato solido | Dispense |
| 14 | * | Tecniche chimiche di deposizione di film | Dispense |
| 15 | * | Tecniche fisiche di deposizione di film | Dispense |
| 16 | * | Proprietà elettriche e magnetiche dei materiali | Dispense |
| 17 | * | Tecniche base di caratterizzazione di sistemi allo stato solido: XRD, SEM, EDX | Dispense |
N.B. La conoscenza degli argomenti contrassegnati con l'asterisco è condizione necessaria ma non sufficiente per il superamento dell'esame. Rispondere in maniera sufficiente o anche più che sufficiente alle domande su tali argomenti non assicura, pertanto, il superamento dell'esame.
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Esami orali.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
- Strutture ioniche
- Impaccamenti compatti.
- Poliedri condivisi.
- Ossidi complessi: spinelli.
- Perovskiti e fattore di tolleranza.
- Tecniche di sintesi di film sottili.
- Poprietà elettriche.
- Reticoli di Bravais.
- Diffrazione di raggi X.