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Oggetto:
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LABORATORIO DI SINTESI ORGANICHE ED INORGANICHE DI INTERESSE INDUSTRIALE

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SUMMARY OF LABORATORY ORGANIC AND INORGANIC

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Anno accademico 2019/2020

Codice attività didattica
CHI0046
Docenti
Prof. Guido Viscardi (Titolare del corso)
Prof. Francesco Trotta (Titolare del corso)
Dott. Paola Antoniotti (Titolare del corso)
Dott. Paola Benzi (Titolare del corso)
Corso di studio
Chimica e Tecnologie Chimiche
Anno
3° anno
Tipologia
Affine o integrativo
Crediti/Valenza
10
SSD attività didattica
CHIM/03 - chimica generale e inorganica
CHIM/04 - chimica industriale
CHIM/06 - chimica organica
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Lezioni frontali facoltative; laboratorio obbligatorio
Tipologia esame
Scritto
Prerequisiti
Chimica Generale e Inorganica e Laboratorio, Chimica Organica I
Propedeutico a
Chimica Industriale
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Sommario del corso

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Obiettivi formativi

Modulo A. Il modulo intende fornire agli studenti le tecniche basilari da utilizzare nei laboratori di Chimica Organica consentendo loro di sintetizzare alcune molecole organiche, anche di interesse industriale. Lo studente sarà in grado di riconoscere la struttura di molecole organiche utilizzando le più comuni tecniche di laboratorio (gas-cromatografia, spettroscopia UV-Vis, IR e NMR, spettrometria di massa). Infine sarà in grado, utilizzando database bibliografici, di reperire le informazioni riportate nella letteratura chimica su molecole organiche, con lo scopo di estendere le capacità interpretative dei dati scientifici.
Modulo B. Il modulo di Laboratorio di Sintesi Inorganiche intende fornire agli studenti le tecniche basilari da utilizzare in un laboratorio di Chimica Inorganica. Inoltre, lo studente acquisirà familiarità con le più comuni tecniche  di caratterizzazione dei composti e complessi sintetizzati (spettroscopia IR, UV-visibile e NMR, spettrometria di massa e diffrazione a raggi X).
Modulo C. Fornire agli studenti elementi di catalisi industriale, preparazione di catalizzatori ed apprendimento della formazione di membrane.

Module A. Aim of the course is to provide students with the basic techniques to be used in Organic Chemistry labs enabling them to
synthesize organic molecules, also of industrial interest. The student will be able to recognize the structure of organic molecules using common laboratory techniques (gas chromatography, UV-Vis, fluorescence, FT-IR and NMR spectroscopies, mass spectrometry). Finally, the Student will be able, using bibliographic databases, to retrieve the information in the chemical literature on organic molecules, in order to extend the capabilities of interpretation of scientific data.
Module B. The course aims to provide the students with the basic techniques to be used in a inorganic chemistry lab. Moreover, the student will become familiar with the most common spectroscopic techniques for characterization of synthesized complexes (IR, UV spectroscopy; mass spectrometry).
Module C. To provide students with elements of industrial catalysis, catalyst preparation and learning of membranes formation.

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Risultati dell'apprendimento attesi

Modulo A. Il modulo intende fornire agli studenti le tecniche basilari da utilizzare nei laboratori di Chimica Organica, la capacità di riconoscere la struttura di molecole organiche utilizzando le più comuni tecniche di laboratorio e la conoscenza dei data-base bibliografici, per reperire le informazioni necessarie per interpretare i dati scientifici.
Modulo B. Buona conoscenza della reattività dei metalli della I serie di transizione. Conoscenza delle principali modalità di sintesi inorganica e di caratterizzazione dei complessi.
Modulo C. Buona conoscenza degli aspetti applicative correlati alla preparazione ed all'uso di catalizzatori omogenei ed eterogenei ed alla preparazione di membrane.

Module A. The course aims to provide students with the basic techniques
used in the laboratories of Organic Chemistry, the ability to recognize the
structure of organic molecules using common laboratory techniques and
knowledge of bibliographic databases, in order to find the information
needed to interpret the scientific data.
Module B. Good knowledge of the reactivity of the first transition series
metals. Knowledge of the main techniques of synthesis of inorganic
complexes, and of their characterization.
Module C. Good knowledge of the practical aspects correlated to
preparation and use of homogeneous and heterogeneous catalysts and
membranes preparation.

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Programma

Modulo A.

Lezioni

- Elementi di sicurezza nel laboratorio di Chimica Organica. Il quaderno di laboratorio.
- Metodi di separazione e purificazione delle sostanze organiche con relativi aspetti di sicurezza: estrazione, cristallizzazione, distillazione, cromatografia, sublimazione.
- Metodi spettroscopici applicati ai composti organici e relative esercitazioni: risonanza magnetica nucleare del protone e del carbonio, spettrometria di massa, spettroscopia UV-visibile, spettroscopia di emissione, spettroscopia FT-IR.
- Banche dati e ricerca bibliografica con relativa esercitazione.


Attività di laboratorio

- Sintesi di molecole modello, tecniche di purificazione dei grezzi, caratterizzazione spettroscopica dei purificati mediante spettroscopia NMR, FT-IR e spettrometria di massa. Sintesi di un fluoroforo, sua purificazione e caratterizzazione mediante spettroscopia di assorbimento e di fluorescenza. Sintesi di un poliuretano in presenza di un fluoroforo e caratterizzazione del materiale polimerico mediante spettroscopia di fluorescenza.

Modulo B.

Attività di laboratorio

- Reattività dei metalli della I serie di transizione; reazioni caratteristiche, influenza del pH, solubilità
- Sintesi di complessi metallorganici e caratterizzazione mediante IR, UV e spettrometria di massa e diffrazione a raggi X.

Modulo C.

Attività di laboratorio

- Utilizzo di catalizzatori omogenei ed eterogenei. Preparazione di catalizzatori eterogenei supportati loro caratterizzazione ed utilizzo in reazioni di ossidazione.

- Preparazione di membrane tramite la tecnica di inversione di fase. Valutazione della permeabilità delle membrane ottenute all'acqua ed ai solventi organici.

Module A.

Lessons.

- Elements of safety in the laboratory of Organic Chemistry. The laboratory notebook.
- Methods of separation and purification of organic substances with relative security aspects: extraction, crystallization, distillation, chromatography, sublimation.
- Spectroscopic methods applied to organic compounds and related exercises: nuclear magnetic resonance of the proton and carbon, mass spectrometry, UV-visible spectroscopy, emission spectroscopy, FT-IR spectroscopy.
- Databases and bibliographic research with exercises.

Laboratory activities.

- Synthesis of model molecules, purification of the raw and spectroscopic characterization of purified samples using NMR, FTIR and mass spectrometry.

- Synthesis of a fluorophore, its purification and characterization by absorption and fluorescence spectroscopies.
- Synthesis of a polyurethane in the presence of a fluorophore and characterization of the polymeric material by means of fluorescence spectroscopy.

Module B.

Laboratory activities.

-  Reactivity of metals of the first transition series. Typical reactions, influence of pH, solubility.

- Synthesis of metal-organic complexes and their characterization via IR, UV and mass spectrometry.

Module C.

Laboratory activities.

- To use homogeneous and heterogeneous catalysts.
- Preparation of heterogeneous catalysts supported their characterization and use in reactions of oxidation.

- Preparation of membranes by the phase inversion technique. Evaluation of the permeability of the membranes obtained to water and organic solvents.

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Modalità di insegnamento

Lezioni in aula propedeutiche alle attività di laboratorio.

Attività di laboratorio.

 

Classroom lectures on laboratory activities

Laboratory activities

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Modalità di verifica dell'apprendimento

Il risultato dell'apprendimento verrà valutato per ciascun modulo in  trentesimi. La media pesata in funzione del numero di crediti esprimerà la votazione finale del corso.  La valutazione per ciascun modulo verrà effettuata mediante i) un esame scritto a risposte multiple e colloquio (modulo A), un esame scritto a risposte aperte (Modulo B); ii) considerando il modo e la qualità lavorativa dimostrata dallo studente in laboratorio; iii)  considerando la gestione del quaderno di laboratorio.  L'esame scritto ed il colloquio sono volti a verificare la comprensione dei principi  e la capacità di ragionamento critico sulle esperienze svolte in ciascun laboratorio; verranno inoltre considerate la qualità dell'esposizione, la competenza nell'impiego della terminologia specialistica e la capacità di organizzare le conoscenze apprese.

Nel quaderno dovranno essere riportate durante lo svolgimento di ciascun labotatorio, le indicazioni riguardanti le schede di sicurezza dei prodotti chimici impiegati, le attività svolte , i risultati e le rese ottenute, nonchè le osservazioni personali. Il quaderno dovrà essere consegnato al termine del laboratorio.

The learning outcomes will be evaluated for each module in thirty-five. The weighted average based on the number of credits will express the final vote of the course. The evaluation for each module will be carried out by: i) a written exam based on multipleresponses and interview (module A), an written exam based on open responses (Module B); (ii) considering the manner and quality of work demonstrated by the student in each lab; iii) considering the management of each lab notebook. The written exams and interview are aimed to verifying the understanding of the principles and the capacity for critical reasoning on the experiences of each lab. The quality of exposure, competence in the use of specialized terminology and the ability to organize the learned knowledge will also be considered.

In the notebook, the information on the chemical safety data sheets, the activities carried out, the yields and the results, as well as personal observations, must be reported during the lab activity. The notebook will be delivered at the end of the workshop.

 

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Testi consigliati e bibliografia

Modulo A. R.M.Silverstein, F.X. Webster. Identificazione spettroscopica di
composti organici. Casa Editrice Ambrosiana.
D.L. Pavia, G.L. Lampman, G.S. Kriz. Il laboratorio di Chimica Organica.
Sorbona.
Modulo B. Il materiale didattico presentato a lezione è disponibile presso il sito del CCS di Chimica.
Modulo C. Il materiale didattico presentato a lezione è disponibile presso il sito del CCS di Chimica o verrà fornito dal docente.

Module A. R.M. Silverstein, F.X. Webster. Identificazione spettroscopica di
composti organici. Casa Editrice Ambrosiana.
D.L. Pavia, G.L. Lampman, G.S. Kriz. Il laboratorio di Chimica Organica.
Sorbona.
Module B. The manual of the lab is available to download from the web
site of the course.
Module C. The manual of the lab is available to download from the web
site of the course or will provided by the teacher.

Registrazione
  • Aperta
    Apertura registrazione
    09/09/2019 alle ore 09:00
    Chiusura registrazione
    23/09/2019 alle ore 23:59
    Oggetto:
    Ultimo aggiornamento: 09/09/2019 12:52
    Location: https://chimicaetecnologie.campusnet.unito.it/robots.html
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