PRESENTAZIONE

L’insegnamento di Complementi di Chimica Inorganica riguarda alcuni temi avanzati della chimica inorganica, comprendendo sia un approfondimento su argomenti già affrontati dagli studenti di un corso di laurea magistrale, quali la chimica di coordinazione, sia la presentazione di nuovi composti quali i composti metallorganici, i clusters e i composti inorganici di interesse biologico. In questo insegnamento la teoria dei gruppi collegata alla simmetria, viene introdotta ed applicata a diversi aspetti, trasversali a tutte le classi di composti trattati, quali le vibrazioni, le spettroscopie IR, Raman e UV-visibile e gli orbitali molecolari.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L'insegnamento si propone di fornire agli studenti un approfondimento su alcuni temi avanzati e innovativi della chimica inorganica. Scopo dell'insegnamento è che i partecipanti sviluppino la comprensione degli aspetti principali della chimica di coordinazione, della chimica metallorganica, della chimica dei clusters e della chimica bioinorganica. Nella parte pratica dell'insegnamento verranno sviluppate le capacità di condurre esperimenti in gruppo, riguardanti la preparazione di composti trattati nella parte teorica, e di scrivere relazioni sull'attività di laboratorio.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L’insegnamento si propone di fornire allo studente conoscenze su alcuni aspetti specifici e avanzati della chimica inorganica, riguardanti la chimica di coordinazione, la chimica metallorganica, la chimica dei clusters e la chimica bioinorganica.

Le conoscenze acquisite nelle lezioni frontali sono applicate all’attività di laboratorio, durante la quale lo studente acquisirà familiarità con la sintesi e la caratterizzazione di composti selezionati appartenenti alle classi sopra menzionate.

Al termine dell'insegnamento e dello studio individuale lo studente avrà acquisito conoscenze teoriche sulla struttura, il legame e la reattività di composti inorganici e e migliorerà le abilità pratiche di manipolazione (nel rispetto delle norme di sicurezza vigenti) di alcuni di tali composti mediante la loro preparazione e caratterizzazione con tecniche strumentali.

PREREQUISITI

Essendo un insegnamento magistrale di approfondimento sulla chimica inorganica, sono necessarie le seguenti conoscenze di base, fornite in insegnamenti fondamentali dei corsi di laurea triennali in chimica:

- aspetti termodinamici e cinetici di base delle reazioni chimiche

- modelli del legame chimico

- formule di struttura e geometrie molecolari

- aspetti fondamentali della chimica di coordinazione 

Tali conoscenze si danno per acquisite e costituiscono i fondamenti per comprendere i temi dell'insegnamento e sostenere la prova d'esame. 

MODALITA' DIDATTICHE

L’insegnamento (8 CFU di cui 2.5 CFU di laboratorio) consiste in lezioni frontali, riguardanti sia aspetti teorici che esercitazioni in aula, ed esercitazioni pratiche in laboratorio. Le spiegazioni, ove possibile, sono accompagnate dall'utilizzo di opportuni software e siti web interattivi (ad esempio per la visualizzazione di elementi ed operazioni di simmetria, di vibrazioni e di orbitali molecolari) che rendono più immediata e incisiva la comprensione di alcuni degli argomenti trattati. 

Le esercitazioni in laboratorio, la cui frequenza è obbligatoria, prevedono la presentazione di una relazione individuale.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Simmetria e teoria dei gruppi (elementi ed operazioni di simmetria, gruppi puntuali e simmetria molecolare). Applicazioni della teoria dei gruppi: analisi vibrazionale, orbitali molecolari di molecole semplici e complesse.  Approfondimento della chimica di coordinazione: legame, spettri elettronici e reazioni. Chimica metallorganica: complessi carbonilici e con leganti affini a CO, complessi metallo-olefina, derivati allilici, metalloceni, complessi alchilici, carbenici e carbinici. Reazioni stechiometriche di complessi metallorganici e catalisi. Clusters. Borani, eteroborani, metalloborani. Cluster carbonilici. Clusters ad alta valenza. Legami multipli metallo-metallo. Alcuni aspetti di chimica bioinorganica: biochimica del ferro, biochimica di altri metalli quali Zn, Cu, Co.

Esperienze di laboratorio:

Preparazione di composti di coordinazione isomeri geometrici cis e trans [Mo(CO)4(PPh3)2]

Preparazione di Fe(η5-C5H5)2. Purificazione e caratterizzazione. Acetilazione di ferrocene

Preparazione e luminescenza termocromica di clusters rame (I)-piridina-ioduro

Sintesi e caratterizzazione del cluster carbonilico Fe3(CO)12

Preparazione di un composto modello della vitamina B12 e sua metilazione

TESTI/BIBLIOGRAFIA

• Materiale didattico fornito dal docente sulla piattaforma AulaWeb
• Chimica Inorganica, G.L.Miessler, D.A.Tarr, Edizioni Piccin
• Chimica Inorganica, Principi, Strutture, Reattività J.E.Huheey, E.A.Keiter, R.L.Keiter, Edizioni Piccin
• Chimica Inorganica, D.F.Shriver, P.W.Atkins, C.H.Langford, Edizioni Zanichelli
• The Organometallic Chemistry of the Transition Metals, R.H.Crabtree, John Wiley & Sons.
• Group Theory for Chemists: Fundamental Theory and Applications, Kieran C Molloy, Woodhead Publishing, 2nd edition
• Bioinorganic Chemistry: Inorganic Elements in the Chemistry of Life, W. Kaim, B. Schwederski, A. Klein, John Wiley & Sons

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

SERENA DE NEGRI (Presidente)

SIMONA DELSANTE

PAVLO SOLOKHA (Presidente Supplente)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

 Dal 16 ottobre 2023

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L'esame è orale, è sempre condotto da due docenti di ruolo ed ha una durata di almeno 45 minuti.

L'esame può essere sostenuto solo dopo aver consegnato le relazioni sull'attività di laboratorio.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Con le modalità d'esame sopra indicate la commissione è in grado di verificare con elevata accuratezza il raggiungimento degli obiettivi formativi dell'insegnamento. Durante il colloquio, che verterà sia sugli aspetti teorici dell'insegnamento sia sulla parte pratica di laboratorio, verranno valutare le conoscenze acquisite dallo studente, nonché le sue capacità di esposizione e collegamento tra diversi argomenti. Nella valutazione finale viene inoltre tenuto conto delle relazioni sull'attività di laboratorio. Quando gli obiettivi non sono raggiunti, lo studente è invitato ad approfondire lo studio e ad avvalersi di ulteriori spiegazioni da parte dei docenti.

Calendario appelli