CHIMICA INORGANICA DELLO STATO SOLIDO

Informazioni in aggiornamento fino al 30/06/2026

CODICE	65191
ANNO ACCADEMICO	2026/2027
CFU	6 cfu anno 1 SCIENZE CHIMICHE 11909 (LM-54 R) - GENOVA
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE	CHEM-03/A
LINGUA	Italiano (Inglese a richiesta)
SEDE	GENOVA
PERIODO	1° Semestre
MATERIALE DIDATTICO	AULAWEB

PRESENTAZIONE

L’insegnamento di Chimica Inorganica dello Stato Solido fornisce strumenti teorici e pratici per comprendere e descrivere la struttura dei solidi cristallini inorganici, con particolare attenzione alle relazioni tra simmetria, legame chimico e proprietà. L’insegnamento introduce all’uso delle Tabelle Internazionali di Cristallografia e ai fondamenti per comprendere la struttura elettronica ed il legame nei solidi cristallini. Attraverso lezioni ed esercitazioni guidate con software e database dedicati, gli studenti acquisiscono la capacità di analizzare, classificare e costruire in modo autonomo descrizioni cristallochimiche coerenti di materiali inorganici.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L’insegnamento si propone di sviluppare la capacità di: interpretare ed applicare le Tabelle Internazionali di Cristallografia per la descrizione delle strutture cristalline; conoscere le basi teoriche delle principali tecniche impiegate per lo studio e l’analisi della struttura elettronica e del legame chimico nei solidi cristallini; classificare ed analizzare i materiali inorganici in relazione a legame, struttura e proprietà; elaborare la descrizione di solidi cristallini inorganici integrando le conoscenze acquisite su simmetria, analisi strutturale e di legame.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L’insegnamento si propone di fornire strumenti sia teorici che pratici per analizzare e comprendere la struttura cristallina di diverse famiglie di solidi inorganici, con particolare riguardo per la correlazione tra struttura e tipologia di legame.

Al termine dell’insegnamento, i discenti saranno in grado di:

comprendere la struttura e la simbologia delle Tabelle Internazionali di Cristallografia, in particolare del volume A;
applicare le Tabelle Internazionali per la descrizione delle strutture cristalline;
classificare i composti inorganici in base agli elementi costituenti e quindi alla tipologia di legame chimico prevalente;
descrivere modelli teorici fondamentali per lo studio e la comprensione della struttura elettronica e del legame chimico di composti inorganici cristallini;
utilizzare: database per reperire dati strutturali, proprietà chimiche e fisiche di materiali, software per la visualizzazione e l’analisi di strutture cristalline, software per il calcolo della struttura elettronica;
strutturare in autonomia, data una formula, una descrizione cristallochimica coerente, integrando l’uso di database e software con i concetti di simmetria, analisi strutturale e legame appresi.

PREREQUISITI

Non sono previsti requisiti specifici

MODALITA' DIDATTICHE

L’insegnamento prevede un totale di 6 CFU di didattica erogata, di cui 4 di lezioni frontali in aula e 2 dedicati ad esercitazioni pratiche da svolgersi con l’ausilio del computer, allo scopo di approfondire i concetti appresi a lezione attraverso lo svolgimento di esercizi, lo studio di strutture reali e l’impiego di software comunemente utilizzati nella ricerca scientifica. In seguito allo svolgimento delle esercitazioni pratiche, la cui frequenza è obbligatoria, è richiesta la stesura di una relazione individuale.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Struttura cristallina, cella elementare, piani reticolari e direzioni cristallografiche. Notazione di Hermann-Mauguin. Elementi ed operazioni di simmetria puntuale e spaziale; gruppi puntuali cristallografici, sistemi cristallini. Reticoli di Bravais. Celle convenzionali, primitive e di Wigner-Seitz. Gruppi planari e spaziali. Tavole Internazionali di Cristallografia, con particolare riferimento al volume A. Relazioni gruppo-sottogruppo. Distanze interatomiche e loro analisi. Definizione e metodi per l’identificazione dei poliedri di coordinazione.

Reticolo reciproco, funzioni di Bloch e orbitali cristallini, struttura a bande in una, due e tre dimensioni, densità degli stati. Introduzione ad alcune delle principali tecniche ed indicatori per lo studio del legame chimico.

Triangolo di van Arkel-Ketelaar. Descrizione delle strutture cristalline compatte in termini di impilamento di piani; siti interstiziali e loro coordinazione. Fasi intermetalliche: definizione e classificazione. Descrizione di alcune famiglie di intermetallici, quali le fasi di Laves, Hume-Rothery e Haucke. Fasi di Zintl. Strutture derivate da AlB2 e BaAl4.

Descrizione di alcune delle principali strutture tipicamente ioniche e loro razionalizzazione in termini di raggi ionici e regole di Pauling. Approcci classici allo studio del legame e della stabilità: energia di Madelung, equazioni di Born-Mayer e di Kapustinskij.

Descrizione di alcune strutture tipicamente covalenti, quali diamante, grafite, boro e tellurio. Composti e strutture diamantoidi. Analisi strutturale di alcuni solidi molecolari inorganici, con particolare riferimento ai composti di coordinazione.

Le esercitazioni pratiche verteranno su: simmetria e gruppi spaziali; strutture compatte e coordinazione; descrizione della struttura e sua relazione con il legame chimico per diverse famiglie di composti inorganici. Durante le esercitazioni si apprenderà l'uso di database e software per la ricerca, la visualizzazione e l’analisi delle strutture cristalline, quali Springer Materials, Vesta e Bilbao Crystallographic Server.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Antony R. West, Solid State Chemistry and its Applications, Wiley.

Ulrich Müller, Inorganic Structural Chemistry, Wiley.

Frank Hoffmann, Introduction to Crystallography, Springer.

Charles Kittel, Introduction to Solid State Physics, Wiley.

R. Ferro & A. Saccone, Intermetallic Chemistry, Pergamon Materials Series.

Richard Dronskowski, Computational Chemistry of Solid State Materials, Wiley.

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

DOCENTI E COMMISSIONI

RICCARDO FRECCERO

Ricevimento: Su appuntamento da concordare tramite e-mail; possibilità di incontro in presenza o su Microsoft Teams. Il docente si impegna a rispondere entro 5 giorni lavorativi dalla richiesta (art. 8 regolamento buone pratiche docenti)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

Secondo l'orario riportato qui

Orari delle lezioni

CHIMICA INORGANICA DELLO STATO SOLIDO

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L’esame consiste in una prova orale sugli argomenti del programma. La prova ha inizio con una domanda che richiede l’ausilio del computer; nella fase iniziale sono quindi valutate anche le conoscenze pratiche acquisite durante le esercitazioni e la capacità di strutturare, data una formula, una descrizione cristallochimica coerente, integrando l’uso di database e software con i concetti di simmetria, analisi strutturale e legame appresi.

L’esame orale è condotto da due docenti di ruolo, responsabili della valutazione.

Per gli studenti con disabilità o con DSA si rimanda alla sezione Altre Informazioni.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Con le modalità sopra descritte, dato che almeno uno dei due docenti ha esperienza pluriennale di esami nella disciplina, la commissione è in grado di verificare con elevata accuratezza il raggiungimento degli obiettivi formativi dell'insegnamento. Quando questi non sono raggiunti, lo studente è invitato ad approfondire lo studio e ad avvalersi di ulteriori spiegazioni da parte del docente titolare. Il CCS garantisce la corrispondenza tra gli argomenti dell'esame e quelli effettivamente svolti durante l'insegnamento. A tal fine il docente responsabile rendere pubblico, all'inizio delle lezioni (in un sito, chiamato aula web riservato a docenti e studenti dell'Ateneo) il programma dettagliato. Inoltre, al termine dell'insegnamento, il registro delle lezioni viene pubblicato in un sito riservato ai membri del CCS ed ai rappresentanti degli studenti. In questo modo gli studenti stessi possono verificare l'aderenza a tale norma.

ALTRE INFORMAZIONI

Strumenti compensativi e misure dispensative Disabilità/Invalidità/Disturbo Specifico dell'Apprendimento

Le misure dispensative e gli strumenti compensativi servono a mettere gli studenti in condizione di raggiungere gli stessi obiettivi di apprendimento dei compagni di studio, non a facilitare l'esame.

L’utilizzo di strumenti compensativi e l’applicazione di misure dispensative devono essere preventivamente autorizzati dal Docente titolare dell'insegnamento in accordo con il Referente.

Per usufruire degli adattamenti in sede di esame compila il Modulo per la richiesta di adattamenti; la richiesta verrà inviata automaticamente dal sistema al docente titolare dell’insegnamento, al Referente della tua Scuola/Area/Dipartimento e in copia conoscenza al Settore; inoltre anche tu riceverai copia della richiesta inviata tramite e-mail.

Gli adattamenti di cui gli studenti possono usufruire sono i seguenti: