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 la loro struttura, proprietà e reattività.
Al termine del corso, studentesse e studenti avranno integrato le conoscenze base della chimica inorganica e delle proprietà
periodiche degli elementi e dei composti, fondamentali per affrontare la preparazione e caratterizzazione strutturale
e funzionale dei materiali inorganici.
Conoscenza e capacità di comprensione
Studentesse e studenti completeranno e approfondiranno la conoscenza degli argomenti generali della chimica
inorganica quali la teoria atomica e la periodicità degli elementi; i modelli di legame chimico; la simmetria
molecolare; i solidi ionici e metallici; acidità-basicità e donatore-accettore; ossidazione e riduzione nonché la
conoscenza delle proprietà degli elementi dei gruppi principali e dei metalli di transizione e dei loro composti.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione.
Studentesse e studenti saranno in grado di descrivere il comportamento chimico dei gruppi di elementi della tavola periodica; di utilizzare la conoscenza delle proprietà di base e periodiche degli elementi e dei loro composti per una corretta interpretazione delle relazioni tra struttura, proprietà e reattività dei composti inorganici.
Autonomia di giudizio.
Studentesse e studenti sapranno individuare le proprietà di base e periodiche della chimica inorganica in grado di
spiegare e prevedere la reattività degli elementi e dei loro composti.
Capacità di apprendimento.
Studentesse e studenti saranno in grado comprendere i principi base della chimica inorganica e delle proprietà
periodiche degli elementi, applicandoli correttamente ai problemi da risolvere nell’ambito della preparazione e caratterizzazione dei materiali, approfondendo gli argomenti trattati con strumenti diversi da quelli forniti.
.
Abilità comunicative.
Studentesse e studenti sapranno descrivere in forma orale in modo chiaro e sintetico e con proprietà di linguaggio
le proprietà di base della chimica inorganica e le proprietà, struttura e reattività dei composti e dei materiali inorganici
Contenuti sintetici
Il corso è articolato in tre parti: a) argomenti fondamentali della chimica inorganica (struttura atomica, periodicità, struttura molecolare e legame covalente, struttura dei solidi, acidità e basicità, ossidazione e riduzione, composti di coordinazione); b) chimica e proprietà periodiche degli elementi dei gruppi s e p e dei metalli di transizione; c) materiali inorganici e applicazioni in scienza dei materiali.
Programma esteso
Richiami di struttura atomica e periodicità degli elementi. I modelli di legame e le proprietà dei composti covalenti, ionici e metallici. Simmetria molecolare (1 CFU)
Chimica acido-base e accettore-donatore (0.5 CFU). Reazioni di ossidazione e riduzione (0.5 CFU)
Proprietà periodiche, chimica e reattività degli elementi dei gruppi principali s e p (2CFU)
Caratteristiche generali e proprietà periodiche dei metalli di transizione. Composti di coordinazione e legame coordinativo (1CFU)
Materiali inorganici e applicazioni in scienza dei materiali: i principali metodi sintetici; composti di intercalazione e materiali porosi; nanoparticelle (NPs) colloidali; sistemi molecolari inorganici i in materiali ibridi e compositi ( 1 CFU)
Prerequisiti
Conoscenze di base riguardanti la Chimica Generale e il Laboratorio di Chimica Generale.
Modalità didattica
L'insegnamento di Complementi di Chimica Inorganica prevede 6 CFU di lezioni frontali corrispondenti a 48 ore distribuite in 24 lezioni da due ore svolte in modalità erogativa in presenza. Le lezioni frontali sono registrate e messe a disposizione degli studenti sulla pagina e-learning del corso. Le lezioni frontali sono tenute in lingua italiana dal docente che presenta i contenuti del programma mediante l’utilizzo di slide o alla lavagna. Le slide di tutte le lezioni sono messe a disposizione degli studenti. Sebbene non sia obbligatoria, si consiglia agli studenti una regolare frequenza alle lezioni per un più facile apprendimento dei contenuti del corso.
Materiale didattico
Slide delle lezioni frontali di Complementi di Chimica Inorganica (e-learning)
Esercizi di apprendimento degli argomenti principali di chimica inorganica (e-learning)
Registrazioni delle lezioni frontali (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
Primo semestre del terzo anno del Corso di Laurea in Scienze e Nanotecnologie dei Materiali
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Lo studente consegue i CFU del corso attraverso il superamento di una prova orale.
La prova orale con votazione in trentesimi consiste in un colloquio in cui lo studente dovrà rispondere in modo
chiaro e con proprietà di linguaggio a domande aperte sugli aspetti generali della chimica inorganica, la
conoscenza delle proprietà degli elementi dei gruppi principali e dei metalli di transizione e dei loro composti.
Il voto finale corrisponde alla valutazione della prova orale secondo la seguente graduazione:
18-21: preparazione su una parte limitata degli argomenti del programma del corso, con scarsa capacità di
trattazione e analisi autonoma che, nella prova orale, emergono solo a seguito dell’aiuto e delle domande del
docente; capacità espositiva a tratti incerta, lessico non sempre chiaro e accurato, talvolta non corretto, con una
capacità di elaborazione critica molto limitata;
22-24 preparazione su un buon numero degli argomenti del programma del corso anche se non omogenea, con
una sufficiente capacità di trattazione e analisi autonoma, talvolta sollecitate dalle domande del docente; capacità
espositiva sufficientemente chiara, lessico generalmente corretto, anche se talvolta non accurato o chiaro, capacità
di elaborazione critica limitata;
25-27: preparazione su un numero ampio di argomenti trattati nel programma del corso, capacità di svolgere con
buona autonomia l’argomentazione e l’analisi critica e capacità di applicazione delle conoscenze a casi concreti,
uso di un lessico corretto e competenza nell’uso del linguaggio disciplinare;
28 – 30/30L: preparazione completa ed esaustiva sugli argomenti del programma d’esame, capacità di trattazione
autonoma e di analisi critica degli argomenti, capacità di collegamento dei temi a casi concreti e a diversi contesti e
discipline, ottima capacità di pensiero critico e autonomo, piena padronanza del lessico disciplinare, capacità
espositiva rigorosa e articolata, capacità di argomentazione.
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 between their structure, properties and reactivity. At the end of the course the student will
possess the basic knowledge of inorganic chemistry and of the periodic properties of the elements and compounds, fundamental to deal with the preparation and structural/functional characterization of the inorganic materials.
Knowledge and understanding
The students will study the general topics of inorganic chemistry: athomic teory and periodicity of the elements; models of the chemical bond; molecolar symmetry; ionic and metallic solids; acid-base and donor-acceptor; oxidation and reduction; as well as the knowledge of the properties of the elements of the main groups and the transition metals and of their compounds.
Applying knowledge and understanding
The students will be able to describe the chemical behaviour of the element groups of the periodic table; to correctly understand the relationships between structure, properties and reactivity of the inorganic compounds by using the knowledge of the base and periodic properties of the elements and of their compounds.
Making judgements
The students will be able to identify the fundamental and periodic properties able to explain and predict the
reactivity of the elements and their compounds.
Learning skills
The student will understand the fundamentals of the inorganic chemistry and of the periodic properties of the
elements, correctly applying them to the problems to solve also in contexts different from those provided examining in depth the topics with different tools than those provided.
Communication skills
The students will describe orally, clearly and concisely and with correct use of language the fundamentals of
inorganic chemistry; the properties, structures and reactivity of inorganic compounds.
Contents
The course is organized in three parts: a) fundamental topics of inorganic chemistry
(Atomic structure, molecular structure and chemical bond, structure of the solids, acid and base, oxidation and
reduction, coordination compounds); b) chemistry and periodic properties of the elements of the
main groups and transition metals; c) inorganic materials and applications in material science
Detailed program
Atomic structure and periodicity of the elements. The models of the chemical bonds and the properties of the covalent, ionic and metallic compounds. Molecular symmetry (1 CFU)
Chemistry acid/base and donor/acceptor (0.5 CFU). Reactions of oxidation and reduction (0.5 CFU).
Periodic properties, chemistry and reactivity of s and p principal groups (2 CFU)
General characteristics and periodic properties and of the transition metals. Coordination compounds and coordinative bond (1 CFU).
Inorganic materials and applications in material science: the main synthetic methods; intercalation and porous compound; colloidal nanoparticles; inorganic molecular systems in hybrid materials and composites (1 CFU)
Prerequisites
Basic knowledge concerning the General Chemistry and the Laboratory of General Chemistry.
Teaching form
The course includes 6 CFU of lectures corresponding to 48 hours istribduted in 24 lectures of two hours are delivered as in-presence delivered lessons. The lessons are recorded and put at student’s 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 student’s 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.
Textbook and teaching resource
Slides of the lessons of Complements of Inorganic Chemistry (e-learning)
Learning exercises of the main topics of Inorganic Chemistry (e-learning)
Recording of lectures (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
First semester of the third year of the Degree Course in Materials Science and Nanotechnology
Assessment method
The student acquires the CFU of the course passing an oral examination.
The oral examinations (grade from 18/30 to 30/30) consist 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 the evaluation of the oral exam following the graduation:
18-21: preparation on a limited part of the topics of the program, with scarce capacity of dissertation and
independent analysis which, during oral test, have to be very often helped and demanded by the questions of the
teacher; uncertain explanation capacity; lexicon often unclear and not accurate, sometimes not correct; with very
low capacity of critical evaluation.
22-24: preparation on a good number of the topics of the program, even if not homogeneous, with sufficient
capacity of dissertation and independent analysis, sometimes helped and demanded by the questions of the
teacher; sufficiently clear explanation capacity; generally correct lexicon , even if sometimes not accurate; limited
capacity of critical evaluation.
25-27: preparation on many topics of the program, good capacity of dissertation and critical analysis with good
autonomy, capacity to apply the knowledge to real cases, correct lexicon, clear explanation capacity and
good and correct use of the language.
28 – 30/30L: complete and exhaustive preparation on all topics of the program, independent capacity of
dissertation and critical analysis, capacity to connect the topics to real cases, different contexts and branches of
knowledge, full competence of the discipline lexicon; excellent, clear and precise explanation capacity and capacity
of argumentation.
Office hours
From Monday to Friday by appointment.
Sustainable Development Goals
Staff
-
Roberto Scotti
