Corso di laurea in Chimica e Tecnologie Chimiche

Chimica generale, termodinamica. L'esame può essere sostenuto solo DOPO avere superato l'esame di Chimica Generale e Inorganica con Laboratorio.

Laboratorio di Chimica Inorganica.

Far acquisire i concetti fondamentali 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. Fornire gli strumenti necessari alla verifica sperimentale delle proprietà dei complessi metallici che verrà affrontata nei corsi di laboratorio successivi.

Conoscenza e capacità di comprensione. Alla fine dell’insegnamento lo studente dovrà possedere le conoscenze necessarie a comprendere e applicare i concetti della chimica inorganica, relativamente allo studio 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. Le conoscenze acquisite saranno quindi utilizzate dallo studente per affrontare successivi insegnamenti di chimica inorganica, organometallica e dei materiali.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate. Alla fine dell’insegnamento lo studente dovrà possedere la capacità di applicare le conoscenze teoriche relative alla chimica inorganica alla risoluzione di esercizi e di problemi. In particolare, dovrà saper scrivere le formule molecolari e di struttura dei principali composti inorganici e dei complessi dei metalli di transizione, specificando la geometria e la simmetria. 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. Infine, dovrà conoscere i fondamenti di base della spettroscopia NMR e sapere interpretare uno spettro NMR semplice.

Autonomia di giudizio. Alla fine dell’insegnamento lo studente dovrà avere una chiara visione della struttura della materia e del suo comportamento, in base anche a considerazioni termodinamiche e cinetiche.

Abilità comunicative. Alla fine dell’insegnamento lo studente saprà utilizzare un linguaggio chimico rigoroso, sia nella forma scritta che orale, unitamente all'utilizzo di linguaggi grafici e formali per rappresentare i modelli descrittivi della materia.

Capacità di apprendimento. Alla fine dell’insegnamento lo studente saprà comprendere e prevedere l’esito della maggior parte delle reazioni inorganiche, discutere i fattori che influenzano il legame nei composti inorganici e organometallici utilizzando semplici modelli teorici, mettendoli in relazione con le proprietà dei composti, descrivere i materiali allo stato solido a livello atomico, in particolare per quanto riguarda le strutture cristalline semplici, spiegare la stabilità, la geometria e le proprietà magnetiche dei composti inorganici.

 Non essendo possibile svolgere le attività in aula, l'insegnamento verrà erogato on-line su piattaforma webex in modalità sincrona. Gli studenti dovranno collegarsi alla pagina webex del docente, secondo gli orari previsti dall’orario delle lezioni.

Mario Chiesa's Personal Room
https://unito.webex.com/meet/mario.chiesa | 845261829

Join by phone
+39 0230410 440 Call-in toll number (Italy)
Access code: 845 261 829

Claudio Garino's Personal Room
https://unito.webex.com/meet/claudio.garino | 840987084

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+39 0230410 440 Call-in toll number (Italy)
Access code: 840 987 084

Materiale didattico pubblicato su Campusnet e Moodle.

Le conoscenze acquisite sono verificate mediante una prova orale, in due parti (una relativa alla parte I del corso, 8 CFU, e una relativa alla parte II, 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. Viene valutata la capacità di organizzare la conoscenza sia discorsivamente che tramite l'impiego di formule, diagrammi e schemi. La valutazione tiene 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 l’insegnamento.

Nel caso non fosse possibile effettuare esami in presenza gli esami verranno effettuati mediante videoconferenza su piattaforma Webex. Qualora si tornasse ad effettuare gli esami in presenza, si potrà usufruire della modalità on-line in caso di fragilità di salute o di residenza remota rispetto alla sede universitaria.

Ripassi e chiarimenti/approfondimenti sugli argomenti dei moduli su richiesta degli studenti previo appuntamento via mail (singoli o piccoli gruppi).

I parte, 8 CFU - Prof. Mario CHIESA

• 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 - Prof. Claudio GARINO

• Composti metallorganici.
• Sintesi e reazioni dei metallo carbonili (sostituzione, trasferimenti alchile).
• Composti σ 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).

Frequenza libera (consigliata).