Syllabus del corso
Obiettivi
Obiettivo del corso è fornire un'adeguata conoscenza della chimica degli elementi e dei composti inorganici, con particolare attenzione alle relazioni tra struttura, proprietà e reattività. Al termine del corso, lo studente avrà acquisito le conoscenze base della chimica inorganica e avrà appreso un certo numero di metodologie sperimentali per la sintesi di composti inorganici.
Contenuti sintetici
Il corso di Chimica Inorganica è articolato in due parti: a) gli argomenti fondamentali della chimica inorganica (struttura atomica, struttura molecolare e legame covalente, struttura dei solidi, acidità e basicità, ossidazione e riduzione, composti di coordinazione, proprietà periodiche degli elementi); b) la chimica degli elementi dei gruppi principali e dei metalli di transizione
Il Laboratorio di Chimica Inorganica comprende una parte teorica di richiamo e approfondimento delle conoscenze di chimica inorganica alla base delle esperienze condotte in laboratorio ed una parte pratica di esperienze di sintesi e reattività di composti inorganici , svolte individualmente o a coppie, dedicate anche all'apprendimento delle principali tecniche del laboratorio sperimentale.
Programma esteso
Chimica Inorganica
Richiami di struttura atomica e periodicità degli elementi. – Introduzione al legame chimico. Il legame e le proprietà dei composti covalenti e ionici - La struttura dei solidi - Chimica acido-base e accettore-donatore – Reazioni di ossidazione e riduzione - Caratteristiche generali e periodicità degli elementi s e p e dei metalli di transizione – L’idrogeno – I gruppi 1 e 2 – Il gruppo del boro – Il gruppo del carbonio - Il gruppo dell’azoto – Il gruppo dell’ossigeno – Gli alogeni- La chimica dei metalli di transizione. Composti di coordinazione. Numero e simmetria di coordinazione. Classificazione dei leganti. Le costanti di stabilità. Il legame chimico nei composti di coordinazione. Reazioni dei complessi: sostituzione, redox, isomerizzazione. Composti metallorganici.
Laboratorio di Chimica Inorganica
Esperienze di sintesi e reattività di composti dei gruppi principali e dei metalli di transizione: Sintesi ed analisi termica degli ossalati idrati del gruppo II; Sintesi di polisilossani; Le proprietà acide del boro: sintesi e reattività dell'anione tetrafluoroborato; Gli stati di ossidazione dello stagno: sintesi degli ioduri di Sn(II) e Sn(IV); Sintesi di acetilacetonati dei metalli di transizione; Sintesi e proprietà di ZnO.
Prerequisiti
Conoscenze di base riguardanti la Chimica Generale e il Laboratorio di Chimica Generale.
Superamento dell’esame di Chimica Generale e Inorganica e Laboratorio del primo anno del corso di Laurea in Scienze e Tecnologie Chimiche
Modalità didattica
L'insegnamento di Chimica Inorganica 1 e Laboratorio da 10 CFU comprende 8 CFU di lezioni frontali corrispondenti a 64 ore e 2 CFU di attività di laboratorio corrispondenti a 24 ore:
- 32 lezioni da due ore svolte in modalità erogativa in presenza;
- 6 attività di laboratorio da 4 ore in modalità interattiva in presenza.
Le lezioni frontali sono registrate e messe a disposizione degli studenti sulla pagina e-learning del corso.
Lezioni introduttive alle attività di laboratorio, precedentemente registrate e integrate con video esplicativi delle operazioni sperimentali svolte nelle singole esperienze, sono messe a disposizione degli studenti sulla pagina e-learning del corso prima dello svolgimento dell'esperienza
Le lezioni frontali sono tenute in lingua italiana dal docente che presenta mediante presentazioni con slide o alla lavagna i contenuti del programma. Le slide di tutte le lezioni sono messe a disposizione degli studenti. Sebbene non sia più obbligatoria, si consiglia agli studenti una regolare frequenza alle lezioni per un più facile apprendimento dei contenuti del corso.
Le attività di laboratorio prevedono esperienze di laboratorio individuali o a coppie precedute da lezioni introduttive registrate a disposizione degli studenti sulla piattaforma e-learning, e da brevi lezioni frontali in presenza, anche con l'ausilio di slide prima dell'inizio di ogni esperienza. La frequenza del Laboratorio è obbligatoria.
Materiale didattico
Slide delle lezioni frontali di Chimica Inorganica (e-learning)
Esercizi di apprendimento degli argomenti principali di chimica inorganica (e-learning)
Dispense delle Esperienze di Laboratorio (e-learning)
Registrazioni delle lezioni introduttive alle attività di laboratorio (e-learning)
Slide delle delle lezioni introduttive alle attività di laboratorio (e-learning)
Testo di Chimica Inorganica indicato dal Docente: M.Weller, T.Overton, J.Rourke, F.Armstrong, La Chimica Inorganica di Atkins, Zanichelli
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Secondo semestre del secondo anno del Corso di Laurea in Scienze e Tecnologie Chimiche
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Lo studente consegue i CFU del corso attraverso il superamento di una prova scritta e di una prova orale. Non sono previste prove in-itinere.
La prova scritta consiste in Relazioni di laboratorio scientifico, elaborati che riportano per ogni esperienza svolta le modalità di svolgimento delle prove sperimentali, i risultati ottenuti e osservazioni riguardanti l'attività sperimentale svolta. La valutazione delle relazioni di laboratorio riguarda la conoscenza della chimica inorganica alla base delle esperienze, e la precisione e la correttezza nel riportare i risultati numerici, i grafici e le osservazioni sperimentali (votazione da 0 a 5 per ogni esperienza). La valutazione positiva delle relazioni di laboratorio (minimo punteggio medio di 3) e la frequenza del laboratorio (almeno 5 presenze su 6) consentono l'accesso alla prova orale.
La prova orale consiste in un colloquio con domande aperte sugli argomenti di Chimica Inorganica e sulle attività di laboratorio svolti a lezione e sui testi d'esame.
Il voto finale corrisponde ad una somma ponderata della valutazione delle due parti.
Orario di ricevimento
Da lunedì a venerdì su appuntamento.
Sustainable Development Goals
Aims
Aim of the course is to give a deep knowledge of the chemistry of the elements and the inorganic compounds, focusing on the relationships betwwen structure, properties and reactivity. At the end of the course the student will possess the basic knowledge of inorganic chemistry and will learn some main experimental methodologies for the synthesis of inorganic compounds.
Contents
The course of Inorganic Chemistry is organized in two parts: a) the fundamental topics of inorganic chemistry (atomic structure, molecular structure and chemical bond, structure of the solids, acid and base, oxidation and reduction, coordination compounds, periodic properties of the elements); b) the chemistry of the elements of the main groups and of transition metals.
The Laboratory of Inorganic Chemistry provides a theoretical part to recall and examine in depth the basic knowledge of inorganic chemistry necessary for lab experiments and a practical part of experiments of synthesi and reactivity of inorganic compounds, performed individually or in couple, also devoted to the learning of the main experimental lab techniques.
Detailed program
Inorganic Chemistry.
Atomic structure – Introduction to the chemical bond. The bonding and the properties of covalent and ionic compounds – The structure of the solids - Chemistry of acid/base and donor/acceptor.- Reactions of oxidation and reduction – Main properties and periodicity of s and p groups and of transition metals. - Hydrogen – Groups 1 and 2 – Group of boron – Group of carbon – Group of nitrogen – Group of oxygen – Halogens- The chemistry of transition metals. Coordination compounds. Coordination number and symmetry. Classification of ligands. The constant of stability. The chemical bond in the coordination compounds. Reaction of complexes: substitution, redox, isomerization. Metallorganic compounds.
Laboratory of Inorganic Chemistry .
Experiences of synthesis and reactivity of the main group element and of transition metals: Synthesis and thermal analysis of oxalates hydrate of Group II; Synthesis of polysiloxanes; The acid properties of boron: synthesis and reactivity of tetrafluoroborate; The oxidation states of tin: synthesis of Sn(II) and Sn(IV) iodides; Synthesis of transition-metal acetylacetonates; Synthesis and properties of ZnO.
Prerequisites
Basic knowledge concerning the General Chemistry and the Laboratory of General Chemistry.
Positive evaluation of General and Inorganic Chemistry and Laboratory Exam of the first year of the Degree Course)
Teaching form
The course of Inorganic Chemistry and Laboratory (10 CFU) include 8 CFU of lectures corresponding to 64 hours and 2 CFU of activities of laboratory corresponding to 24 hours:
- 32 lectures of two hours are delivered as in-presence delivered lessons;
- 6 activities of laboratory of four hours are delivered as in-presence interactive activities.
The lessons are recorded and put at students disposal on the e-learning platform.
Introductive lessons for the laboratory activities, preliminary recorded and integrated with tutorial videos of the experimental operations of the laboratory experiences, are put at students disposal on the e-learning platform.
The lessons of Inorganic Chemistry are delivered in Italian language by the teacher which presents the topics of the course by slide presentation or on the blackboard. The slides of the lessons will be supplied to the students on the e-learning platform. The regular attendance of the lessons is recommended for an easier learning, although it is not more compulsory.
The activities of the Laboratory provides individual or in couple laboratory experiences preceded by the recorded introductive lessons available for the suudents on e-learning platform and by short lectures also with the help of slide presentation before the beginning of every experience. The attendance of the Laboratory is compulsory
Textbook and teaching resource
Slides of the lessons of Inorganic Chemistry (e-learning)
Learning exercises of the main topics of Inorganic Chemistry (e-learning)
Lecture Notes of the Laboratory experiences (e-learning)
Recording of the Introductive lessons for the laboratory activities (e-learning)
Slides of the Introductive lessons for the laboratory activities (e-learning)
Textbook of Inorganic Chemistry suggested by the lecturer:
M.Weller, T.Overton, J.Rourke, F.Armstrong, La Chimica Inorganica di Atkins, Zanichelli
Semester
Second semester of the second year of the Degree Course.
Assessment method
The student acquires the CFU of the course passing a written and an oral examination. No in-itinere tests are provided.
The wtitten examination consists in Relations of scientific laboratory, papers reporting for every laboratory experience the operating methods of the experimental tests, , the obtained results and observations on the own experimental activity. The evaluation of the Reports concerns the knowledge by the student of the inorganic chemistry principles at the basis of the laboratory experiences, and the precisions and accuracy in reporting the results, the graphics and the experimental observations (mark from 0 to 5 for every experience). The positive evaluation of the laboratory reports (minimum average score of 3) and the attendance to the Lab (at least 5 on 6 experiments) allow the admission to the oral exam.
The oral examinations consists in open questions on the topics of the Inorganic Chemistry course and the Laboratory activity treated at the lesson and on the textbooks.
The final grade corresponds to a weighted sum of the results of the two parts of the course.
Office hours
From Monday to Friday by appointment.
Sustainable Development Goals
Staff
-
Barbara Di Credico
-
Roberto Nisticò
-
Roberto Scotti
