CHIMICA INORGANICA II E LABORATORIO

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

Capacità di applicare conoscenza e comprensione:

Capacità di applicare le conoscenze di chimica inorganica per formulare 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 apprendimento:

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.

Lezioni frontali, risoluzione di esercizi con la partecipazione degli studenti  ed esperienze di laboratorio  (3 turni di 4 ore). 

Matematica di base, fisica di base, aver studiato i contenuti del corso di chimica generale, di chimica organica  di chimica inorganica 1  

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 finali.  

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 Wilkinson.

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 

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

L'apprendimento verrà verificato mediante un esame finale. L'esame finale consiste in una prova scritta seguita da una prova orale. La prova scritta è costituita da esercizi applicativi per lo più a risposta aperta, ai quali verrà attribuito un punteggio individuale.

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 sugli argomenti trattati durante il corso. Lo studente deve dimostrare un'adeguata comprensione e padronanza degli argomenti discussi, la capacità di correlare vari aspetti in modo critico, la proprietà di linguaggio e la chiarezza espositiva.

Per la valutazione finale verrà anche valutato l'impegno dello studente in laboratorio, documentato dalla presenza e dalla qualità della relazione finale sulle attività svolte, che dovrà dimostrare la conoscenza di quanto fatto e di adeguata proprietà di linguaggio. 

La votazione finale tiene conto dei voti attribuiti a tutte le prove. 

Voto 29-30 e lode: lo studente dimostra una conoscenza approfondita di tutti gli argomenti trattati, riesce a risolvere correttamente  problemi complessi, dimostrando di aver  maturato perfettamente la capacità di correlare vari aspetti in modo critico, e ottima capacità comunicativa e proprietà di linguaggio, anche nella stesura della relazione di laboratorio.

Voto 26-28: lo studente dimostra una buona conoscenza di tutti gli argomenti trattati, riesce a risolvere in modo abbastanza autonomo problemi complessi ed espone gli argomenti in modo chiaro utilizzando un linguaggio appropriato, anche nella stesura della relazione di laboratorio.

Voto 23-25: lo studente ha una discreta conoscenza di tutti gli argomenti trattati; riesce a risolvere problemi mediamente complessi, e riesce ad integrare e analizzare in modo sufficientemente critico, esprimendosi in modo più che sufficiente.

Voto 18-22: lo studente dimostra una conoscenza sufficiente di tutti gli argomenti trattati,  ha una sufficiente capacità di risolvere problemi e di correlare in modo critico gli aspetti chimici di interesse ed espone gli argomenti in modo sufficientemente chiaro sebbene la proprietà di linguaggio sia poco sviluppata;

Esame non superato: lo studente non dimostra di possedere la conoscenza minima richiesta dei contenuti di base dell’insegnamento né di risolvere vari problemi proposti. La capacità di utilizzare il linguaggio specifico è scarsissima e non è in grado di applicare autonomamente le conoscenze acquisite.

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 riguarderanno la descrizione delle proprietà degli elementi dei gruppi degli elementi del  blocco d, i composti principali formati e le loro applicazioni in vari ambiti, le reazioni tipiche dei composti di coordinazione, le proprietà chimico-fisiche descritte nel corso e riportate sul syllabus. Potranno anche riguardare la descrizione dei principali metalli che hanno applicazioni o ruoli nei sistemi biologici e la  descrizione delle esperienze di laboratorio