PRESENTAZIONE

L’insegnamento “Chimica Inorganica 1 con Laboratorio” segue idealmente l’insegnamento “Chimica Generale ed Inorganica” ed è quindi finalizzato non solo ad approfondire alcuni concetti già affrontati dagli studenti durante il loro primo anno (i.e. le proprietà periodiche) ma soprattutto ad affrontare in maniera organica lo studio del comportamento chimico degli elementi dei gruppi principali (s e p) oltre alla reattività ed alle caratteristiche degli elementi di transizione. Da questo punto di vista, una buona parte dell’insegnamento è dedicata allo studio dei composti di coordinazione della prima serie di transizione sia descrivendone caratteristiche peculiari e proprietà sia eseguendo la sintesi in laboratorio dei composti stessi. Saranno approfonditi aspetti legati alle strategie di preparazione ed alle possibili caratterizzazioni; agli studenti sarà richiesto di compilare delle relazioni relative ad ogni esercitazione di laboratorio completata.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Lo scopo dell’insegnamento è quello di fornire agli studenti una conoscenza approfondita del comportamento chimico degli elementi dei blocchi s e p del sistema periodico, e delle caratteristiche fondamentali degli elementi dei blocchi d e f, con particolare attenzione alla loro chimica di coordinazione. L’attività di laboratorio si propone di far acquisire agli studenti le capacità necessarie per la sintesi e la caratterizzazione di composti di coordinazione. L’insegnamento si propone inoltre di sviluppare la capacità di condurre esperimenti in gruppo e di scrivere relazioni sull'attività di laboratorio.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Lo scopo dell’insegnamento è quello di fornire agli studenti una conoscenza approfondita del comportamento chimico degli elementi dei blocchi s e p del sistema periodico e delle caratteristiche fondamentali degli elementi dei blocchi d e f.  Oltre ad un approfondimento della chimica di alcuni gruppi di transizione, sarà posta particolare attenzione alla chimica di coordinazione sia dal punto di vista delle teorie del legame sia delle loro proprietà fondamentali oltre alla loro reattività.

L’attività di laboratorio si propone di far acquisire agli studenti le capacità necessarie per la sintesi, la caratterizzazione e la purificazione di composti inorganici con particolare attenzione a quelli di coordinazione della prima serie di transizione. L’insegnamento si propone inoltre di sviluppare la capacità di condurre esperimenti sia individuali sia in piccoli gruppi e di scrivere relazioni sull'attività di laboratorio. Le relazioni verranno corrette dal personale docente e riconsegnate agli studenti in modo che possano costituire un ulteriore supporto alla preparazione dell’esame.

PREREQUISITI

Per la comprensione degli argomenti trattati sono necessarie le conoscenze acquisite nel corso dell’insegnamento di Chimica Generale ed Inorganica.

MODALITA' DIDATTICHE

L’insegnamento prevede sia lezioni frontali in aula sia esercitazioni pratiche svolte nei laboratori didattici (a posto singolo o a coppie a seconda della tipologia). In aula vengono affrontati gli argomenti previsti dal programma e date spiegazioni introduttive e propedeutiche alle esperienze di laboratorio.

Dopo l’esecuzione di ciascuna esercitazione pratica è richiesta la compilazione di una relazione da parte degli studenti; queste vengono corrette dal personale docente e riconsegnate agli studenti. È obbligatoria la frequenza sia al laboratorio sia alle lezioni di introduzione alle esperienze, durante le quali saranno proposti video esplicativi.

Durante il modulo di laboratorio sarà proposta un’attività IBL (Inquiry-Based Learning) in modo da coinvolgere e stimolare ulteriormente gli studenti durante il loro percorso formativo.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Proprietà generali degli elementi chimici in relazione al Sistema Periodico (ripasso proprietà periodiche, metodologie di estrazione da minerali, diagrammi di Ellingham).

Idrogeno. Gli elementi dei blocchi “s” e “p”: proprietà fisiche e chimiche, struttura cristallina, reattività, preparazione degli elementi e dei loro composti principali. Elementi di transizione: caratteristiche generali e approfondimento di alcuni gruppi. Composti di coordinazione dei metalli di transizione: geometrie di coordinazione, leganti, isomeria. Teorie del legame applicate ai composti di coordinazione: Legame di Valenza, Campo Cristallino e metodo degli Orbitali Molecolari. Spettri elettronici e proprietà magnetiche dei complessi.

Costanti di formazione nei composti di coordinazione: stabilità termodinamica e effetto chelato. Labilità ed inerzia; meccanismi di sostituzione di leganti. Isolamento e purificazione dei prodotti di sintesi inorganiche. Tecniche di caratterizzazione con metodi spettroscopici e fisici.

Sintesi, purificazione e caratterizzazione di alcuni composti inorganici.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Le diapositive utilizzate durante le lezioni saranno rese disponibili sull’istanza Aulaweb dell' Insegnamento

Di seguito alcuni testi consigliati:

Chimica degli elementi – Vol. I e II - N.N. Greenwood, A. Earnshaw, Casa Editrice: Piccin Nuova Libraria (Padova)

Chimica Inorganica – J.E. Huheey, E.A. Keiter, R.L. Keiter, Casa Editrice: Piccin (Padova)

La Chimica Inorganica di Atkins – M. Weller, T. Overton, J. Rourke, F. Armostron, Casa Editrice: Zanichelli (Bologna).

G.S. Girolami, T.B. Rauchfuss, R.J. Angelici, Synthesis and Technique in Inorganic Chemistry, 3rd edition, 1999, University Science Books

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

SIMONA DELSANTE (Presidente)

SERENA DE NEGRI

RICCARDO FRECCERO (Presidente Supplente)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

Dal 25 settembre 2023

Orari delle lezioni

L'orario di tutti gli insegnamenti è consultabile all'indirizzo EasyAcademy.

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L'esame è orale ed è sempre condotto da due docenti di ruolo. Vengono poste domande riguardanti gli argomenti trattati durante le lezioni frontali e durante le esercitazioni di laboratorio anche in riferimento alle relazioni compilate dagli studenti al termine di ogni esercitazione pratica e che sono state preventivamente corrette dal docente. L’esame ha una durata di almeno 60 minuti.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Impiegando le modalità di esame descritte, la commissione è in grado di verificare con elevata accuratezza il raggiungimento degli obiettivi formativi dell'insegnamento; questo grazie all’esperienza maturata dai docenti nello svolgere esami relativi alla materia. Viene inoltre tenuto conto dell'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.