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Gigliola LUSVARDI
Professore Associato
Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche - Sede Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche
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Insegnamento: Chimica Inorganica I
Chimica (Offerta formativa 2023)
Obiettivi formativi
Conoscere la struttura dei solidi molecolari e non-molecolari inorganici.
Conoscere le caratteristiche strutturali e le proprietà dei principali elementi, dei loro composti inorganici più comuni (ossidi, alogenuri,idruri,acidi,basi).
Conoscere i fattori che influenzano la struttura, la reattività nell’ambiente naturale e l’andamento delle principali proprietà fisiche.
Conoscere le reazioni per la preparazione industriale degli elementi più comuni e dei loro composti di importanza industriale.
Prerequisiti
Struttura atomica, configurazione elettronica, legame chimico, calcoli stechiometrici, bilanciamento di reazione, nomenclatura
Programma del corso
1 CFU (8 ore): proprietà periodiche, proprietà dei solidi (polimorfismo, isomorfismo, enantiotropia, monotropia), soluzioni solide, spinelli
1 CFU (8 ore): teoria del massimo impaccamento, struttura di solidi semplici (solidi metallici, solidi covalenti, solidi molecolari, soldi ionici), energia di coesione.
1 CFU (8 ore). teoria del campo cristallino, spettri elettronici di ioni e complessi di metalli di transizione, proprietà magnetiche di composti di metalli di transizione.
1 CFU (8 ore): spiegazione delle attività di laboratorio. Metodi fisici di caratterizzazione dei composti con particolare riferimento alla spettroscopia UV-Vis, IR, analisi elementare e misure magnetiche.
1 CFU (8 ore ) : inorganica descrittiva degli elementi e composti dei gruppi 1,2,13,14
1 CFU ( 8 ore) : inorganica descrittiva degli elementi e composti dei gruppi 15,16,17,18
1 CFU ( 8 ore) : inorganica descrittiva degli elementi e composti dei metalli di transizione. Descrizione (struttura e proprietà) dei più importanti ossidi, alogenuri e idruri
1 CFU (12 ore): esecuzione delle esperienze di laboratorio. sintesi per coprecipitazione (soluzione solida Al2O3-Cr2O3), sintesi allo stato solido per diffusione (spinello CoAl2O4), sintesi per complessazione/precipitazione (Ca(C6H8O8)x2H2O, Cu(CH3COO)2xH2O, Al(C5H7O2)3,Cr(C5H7O2)3, Fe(C5H7O2)3.
Valutazione della stabilità termica dei composti: decomposizione termica di CaCO3, guscio d’uovo e PbO2.
1 CFU (12 ore): caratterizzazione dei campioni ottenuti dalle esperienze di laboratorio mediante: analisi elementare con successiva determinazione della formula sperimentale per Ca(C6H8O8)x2H2O, Cu(CH3COO)2xH2O, Al(C5H7O2)3, Cr(C5H7O2)3, Fe(C5H7O2)3, spettroscopia IR per Ca(C6H8O8)x2H2O, Cu(CH3COO)2xH2O, Al(C5H7O2)3, Cr(C5H7O2)3, Fe(C5H7O2)3 , spettroscopia UV-VIS per Al2O3-Cr2O3, CoAl2O4, Cu(CH3COO)2x H2O, Cr(C5H7O2)3, Fe(C5H7O2)3 e misure di momento magnetico per Cu(CH3COO)2H2O, Cr(C5H7O2)3, Fe(C5H7O2)3
Metodi didattici
Lezioni frontali (teoria ed esercizi) svolte mediante presentazioni in Power Point. Esercitazioni pratiche di laboratorio svolte operando a piccoli gruppi. E' obbligatoria la frequenza delle esercitazioni pratiche al 75%, valori inferiori non permettono di ottenere la firma di frequenza e l'iscrizione all'appello di esame.
Testi di riferimento
P-Atkins, T.Overton, J.Rourke, M.Weller, F.Armstrong, Chimica Inorganica Zanichelli, 2012.
F.A-Cotton, G.Wilkinson, Chimica Inorganica, 3° ed. CEA, 1984
N.N. Greenwood and A. Earnshaw in Chemistry of the elements, 2nd edition, Butterworth, UK, 1997 or previous editions.
A.K.Brisdon, Inorganic Spectroscopic Methods, Oxford University Press, 2001.
Verifica dell'apprendimento
La verifica dell'apprendimento si basa su una prova orale, sulla valutazione della attività di laboratorio e delle relazioni di laboratorio.
Vengono proposte di norma 4 domande su:
- argomenti di carattere generale (proprietà periodiche, teoria massimo impaccamento, sistemi cristallini e reticoli di Bravais, energia di coesione, teoria campo cristallino, magnetismo, proprietà di composti semplici);
- argomenti relativi alle caratteristiche e proprietà degli elementi e composti dei gruppi principali (inorganica descrittiva)
- argomenti relativi alle caratteristiche e proprietà dei metalli di transizione e dei loro composti
- attività di laboratorio, comprensive di calcoli stechiometrici ad esse relativi.
Al voto finale (trentesimi) contribuiranno orale (70%), relazioni di laboratorio (20%) ed attività svolta in laboratorio (10%).
Nello specifico:
orale: valutazione della proprietà di linguaggio, correttezza scientifica, chiarezza, livello di approfondimento
relazioni di laboratorio: valutazione della chiarezza, organizzazione dei dati, corretta interpretazione dei dati
attività svolta in laboratori: valutazione della manualità, uso corretto attrezzature, strumentazioni, dispositivi di protezione individuale e della capacità di lavorare in modo ordinato
Risultati attesi
Conoscenza e capacità di comprensione.
-caratteristiche strutturali e le proprietà dei principali elementi e dei loro composti inorganici
-sintesi ed applicazioni più comuni dei principali elementi e dei loro composti inorganici
Capacità di applicare conoscenza e comprensione.
-essere in grado di descrivere le proprietà dei principali elementi e dei loro composti inorganici mediante la teoria del massimo impaccamento e del campo cristallino e valutazione delle proprietà periodiche
Autonomia di giudizio.
-essere in grado di valutare correttamente il comportamento dei principali elementi e dei loro composti inorganici
-essere in grado di valutare correttamente i dati ottenuti dalle esperienze di laboratorio, correlandoli alle conoscenze acquisite
Abilità comunicative.
utilizzare in modo efficace e corretto i concetti ed argomenti inerenti sia agli aspetti teorici che a quelli sperimentali del corso
Capacità di apprendimento
sviluppare le capacità di apprendimento necessarie per affrontare, in maniera autonoma, ulteriori ricerche nell'ambito dei contenuti oggetto del presente insegnamento