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CHIMICA INORGANICA - Corso B (cognomi L-Z)

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INORGANIC CHEMISTRY

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Anno accademico 2019/2020

Codice attività didattica
MFN1169
Docenti
Prof. Eliano Diana (Titolare del corso)
Prof. Roberto Gobetto (Titolare del corso)
Corso di studio
Chimica e Tecnologie Chimiche
Anno
2° anno
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
12
SSD attività didattica
CHIM/03 - chimica generale e inorganica
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Facoltativa
Tipologia esame
Orale
Prerequisiti
chimica generale, termodinamica. L'esame può essere sostenuto solo DOPO avere superato l'esame di chimica generale e inorganica con laboratorio
general chemistry, thermodynamic. The students will be examined only AFTER a positive exam of General and Inorganic chemiostry with lab. course.
Propedeutico a
laboratorio di chimica inorganica
inorganic chemistry lab.
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Sommario del corso

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Obiettivi formativi

L'insegnamento si propone di fornire agli studenti i fondamenti della chimica dei  gruppi principali della tavola periodica, degli elementi di transizione e dei loro composti, con particolare riferimento ai composti di coordinazione (CC), in relazione alle proprietà di legame e al comportamento chimico, fornendo gli strumenti necessari alla verifica sperimentale delle proprietà dei complessi metallici che verrà affrontata nei corsi di laboratorio successivi.

The goal of the course is to provide the students the foundations of the chemistry of the main groups of the periodic table, of the transition metals and their compounds, with special attention to the coordination compounds, with regard to bond properties and the chemical behavior, by providing the instruments necessary to the successive experimental check of the properties of the metal complexes that will be treated in successive courses.

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Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenza delle principali proprietà degli elementi dei gruppi principali della tavola periodica, degli elementi di transizione e dei loro composti, con particolare riferimento ai composti di coordinazione (CC).
Conoscenza critica delle teorie di legame nei CC. Al termine dell'insegnamento lo studente deve sapere scrivere le formule molecolari e di struttura dei principali composti inorganici e dei complessi dei metalli di transizione, specificando la geometria e la simmetria. Lo studente dovrà inoltre conoscere i fondamenti della struttura dei solidi cristallini, dovrà sapere correlare le proprietà di legame dei composti inorganici con la reattività acido-base e ossido-riduttiva. Lo studente dovrà sapere i fondamenti di base della spettroscopia NMR e sapere interpretare uno spettro NMR semplice. 

Knowledge of the main properties of the elements of the principal groups, of the transition metals and with special care to coordination compounds (CC). Critical knowledge of the bond theories of CC. At the end of the course the student is required to be able to write the molecular and structure  formulas of the main inorganic compounds and of the trandition metal complexes, by specifying their geometry and simmetry. The student is required also to know the foundations of the structure of crystalline solids, must be able to connect the bond properties of inorganic compounds with the acido-base and redox reactivity. The students must know the foundations of NMR spectroscopy and be able to interpret a simple NMR spectrum.

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Programma

I parte, 8 CFU


• Strutture dei solidi, Fattori che determinano la struttura, Aspetti energetici del legame ionico
• Acidi e Basi (di Broensted, di Lewis), aquoacidi, ossidi, acidi hard e soft.
• Ossidazione e riduzione. Diagrammi di Latimer,  Frost, Ellingham.
• Estrazione chimica degli elementi
• Composti di coordinazione
• Definizione. Tipologie di leganti. Nomenclatura ( e abbreviazioni utilizzate).
• Struttura e geometria. Numeri di coordinazione bassi, intermedi ed elevati (con esempi). Complessi polimetallici.
• Isomeria e chiralità: complessi planari quadrati, complessi tetraedrici, complessi ottaedrici.

•Chimica degli elementi dei gruppi 1,2,13,14,15,16,17,18 e degli elementi del blocco d

• Struttura elettronica dei complessi: teoria del campo cristallino; serie spettrochimica dei leganti; energia di stabilizzazione del campo dei leganti; proprietà magnetiche dei complessi: suscettività magnetica e sua misura; correlazione con la configurazione elettronica). Applicazioni alla geometria ottaedrica, tetraedrica, planare quadrata ( con esempi). Effetto Jahn-Teller. Serie di Irving-Williams. Teoria del campo dei leganti: il legame sigma e il legame pi greco. Basi sigma; acidi e basi pi greco. 


• II parte , 4 CFU

• Composti metallorganici.
• Sintesi e reazioni dei metallo carbonili ( sostituzione, trasferimenti alchile).
• Composti s metallo-carbonio
• Metallo alcheni e metallo alchini. Idrogenazione alcheni. Reazione di
β-eliminazione. Addizione ossidativa.
• Composti idrurici
• Composti di diidrogeno
• Leganti contenente fosforo. Angolo di Tolmann. Leganti contenenti azoto. Complessi di diazoto
• Cicli catalitici di idrogenazione e idroformilazione.
• Cinetiche e Meccanismi di reazione.

• Fondamenti della Spettroscopia NMR:. Parametri NMR: chemical shift, costanti di accoppiamento. Interpretazione di spettri protonici.

 

• Structure of solids
• Acids and bases
• Oxidation and reduction reactions
•Chemistry of the elements of groups 1,2,13,14,15,16,17,18 and of d block
• Coordination compounds
• Metallorganic compounds
• Metal carbonyls: synthesis and reactions.
• s-compounds metal-carbon
• metal alkenes and metal alkyne. Hydrogenation, β-elimination,
oxidative addition.
• Hydrides
• di-hydrogen compounds
• ligand containing phosphorous. Tolmann's angle. Ligand containing
nitrogen. Nitrogen complexes.
• Catalytic cycles
• Kinetics and reaction mechanisms

• Principles of NMR Spectroscopy. NMR parameters: chemical shift and coupling constants. Interpretation of protonic spectra. 

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Modalità di insegnamento

Lezioni frontali in aula, con impiego di videoproiezioni

Frontal lesson with slides

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Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame si svolge in forma orale, in due parti (una relativa alla I parte del corso, 8 CFU, una relativa alla seconda parte, 4 CFU). L'esame è incentrato sulla verifica dell'avvenuta comprensione dei principi fondamentali della correlazione legame-struttura-reattività nei composti inorganici. Lo studente deve essere in grado di scrivere correttamente le formule molecolari e di struttura dei più comuni composti inorganici, e sapere riconoscerne il tipico comportamento chimico. Verrà valutata la capacità di organizzare la conoscenza sia discorsivamente che tramite l'impiego di formule, diagrammi e schemi. La valutazione terrà conto della capacità di ragionamento critico sugli argomenti studiati e dell'uso di un lessico appropriato.

Il voto è espresso in trentesimi, ed è dato dalla media pesata sui CFU dei voti delle due parti che costituiscono il corso.

The examination is oral, in two parts (one referred to the I part, 8CFU, and one referred to the II part, 4 CFU). The examination is devoted to verify the comprehension of the  relationship  between chemical bond-structure-reactivity of inorganic compounds. The student must be able to write rightly the molecular and structural formulas of common inorganic compounds  and to recnognize their tipical chemical behavior. It will be evaluated the capability to organize the knowledge both in discursive way that by menas of formulas, diagrams and schemes. The evaluation will take in consideration the capability of crytical reasoning about the studied subjects and the employ of a suitable lexicon.

The mark is espressed in thirtieth, and is obtaine by the weighed average on the CFU of the marks of the two parts of the course.

 

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Testi consigliati e bibliografia

I testi consigliati per il corso sono:

• G. Rayner-Canham, T. Overton, Chimica Inorganica Descrittiva, EdiSES: capitoli 2, 3 (Lewis, VSEPR), 5, 6, 7, 8, 9.1-9.2-9.5, 10-17, 19, 20, 22 
• P. Atkins, T. Overton, J. Rourke, M. Weller, F. Armstrong, Chimica Inorganica, Zanichelli: capitoli 3, 4, 5, 7, 8, 9-22
• G.L. Miessler, D. A. Tarr, Chimica Inorganica, Piccin: capitoli 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14
• J.E. Huheey, E.A. Keiter, R.L. Keiter, Chimica Inorganica: capitoli  4, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 15
• Altri testi di riferimento per gli argomenti svolti:
• L. Pauling, La natura del legame chimico e la struttura delle molecole dei cristalli : introduzione alla strutturistica chimica moderna (collocazione in biblioteca: SCAFF II 675 1)
• N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chimica degli elementi, Piccin (collocazione in biblioteca: BIB . 513 1)
• F. A. Cotton, La teoria dei gruppi in chimica, Tamburrini (collocazione in biblioteca: BIB . 41)
• L. E. Orgel, An introduction to transition-metal chemistry : ligand-field theory (collocazione in biblioteca: SCAFF IV 115)

• M. Hesse, H. Meyer, B. Zeeh, Metodi Spettroscopici in chimica organica, Edises (collocazione  Biblioteca Ponzio, Farmacia)

• Copia delle diapositive preparate dai docenti sono depositate nella sezione materiale didattico della pagina web del corso

Sitografia

Un sito per visualizzare gli elementi di simmetria delle molecole:

http://symmetry.otterbein.edu/index.html

La modellazione della geometria molecolare verrà svolta in aula con l'ausilio dell' APP per smartphone e tablet ( per IOS e Android) WebMO, ottenibile gratuitamenta dal sito webmo.net

 

 

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Note

Frequenza libera, ma consigliata

Attendance: free, but suggested

Registrazione
  • Chiusa
    Apertura registrazione
    25/09/2017 alle ore 00:00
    Chiusura registrazione
    31/01/2018 alle ore 00:00
    N° massimo di studenti
    500 (Raggiunto questo numero di studenti registrati non sarà più possibile registrarsi a questo corso!)
    Oggetto:
    Ultimo aggiornamento: 05/06/2018 17:07
    Location: https://chimicaetecnologie.campusnet.unito.it/robots.html
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