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 competenze 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 un totale di 11 CFU, di cui 2.5 dedicati ad esercitazioni pratiche svolte nei laboratori didattici (a posto singolo o a coppie a seconda della tipologia). La restante parte di CFU (8.5) si svolgono in aula con lezioni forntali durante le quali vengono affrontati gli argomenti previsti dal programma e date spiegazioni introduttive e propedeutiche alle esperienze di laboratorio. 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 che comprende 4h in aula e 4h in 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.

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

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

Dal 30 settembre 2024 secondo l'orario riportato qui 

Orari delle lezioni

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

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L'esame consiste in una prova scritta ed in una prova orale. Solo ottenendo un punteggio sufficiente (≥18/30) alla prova scritta si è ammessi alla prova orale. Al voto finale concorreranno entrambe le prove che comunque dovranno raggiungere la sufficienza, oltre al giudizio relativo alle relazioni compilate dagli studenti riguardanti le esercitazioni di laboratorio e preventivamente corrette dal docente di ruolo. Durante la prova orale sarà verificata la conoscenza degli argomenti affrontati durante le lezioni, le esercitazioni pratiche e, se necessario, saranno discusse particolari criticità relative alla prova scritta. L'esame è orale ed è sempre condotto da due docenti di ruolo e la correzione della prova scritta è effettuata dagli stessi docenti..

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.