CHIMICA DEGLI ELEMENTI DI TRANSIZIONE E LABORATORIO - MOD.2

L’insegnamento ricade tra le attività formative caratterizzanti del corso di laurea magistrale in Chimica e Tecnologie Sostenibili, le quali consentono allo studente di affrontare un problema chimico nelle sue varie articolazioni e con uso coerente del linguaggio tecnico-scientifico corrente. L'obiettivo formativo specifico dell’insegnamento è quello di fornire conoscenze avanzate di chimica inorganica, in particolare per quanto concerne gli aspetti determinanti struttura, proprietà spettroscopiche, magnetismo e reattività dei composti di coordinazione ed organometallici di elementi di transizione. Il corso si prefigge lo sviluppo di competenze che consentano agli studenti di progettare e realizzare la sintesi di un composto di coordinazione avente proprietà chimico-fisiche specifiche.

1. Conoscenza e comprensione.
I) Conoscere le interazioni metallo-legante e comprendere l’influenza dei leganti sulla struttura elettronica dei centri metallici.
II) Conoscere le relazioni esistenti tra struttura elettronica dei centri metallici e geometria dei composti di coordinazione.
III) Comprendere le relazioni esistenti tra struttura dei complessi e proprietà spettroscopiche e magnetiche.
IV) Comprendere la reattività degli elementi di transizione in funzione della struttura elettronica e della sfera di coordinazione.
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione.
I) Saper impiegare i concetti appresi per prevedere ed interpretare in modo logico le proprietà chimico-fisiche di un complesso.
II) Saper proporre sintesi coerenti e fattibili di composti di coordinazione ed organometallici.
3. Capacità di giudizio
I) Saper valutare gli effetti indotti da modifiche nella configurazione elettronica dei centri metallici e nella sfera di coordinazione.
II) Saper riconoscere gli elementi base determinanti la stabilità di un complesso, in modo da riconoscere analogie e differenze tra composti di coordinazione.
4. Abilità comunicative
I) Saper utilizzare la terminologia e la simbologia scientifico-tecnica appropriate per la discussione dei contenuti del corso.
II) Saper interagire costruttivamente con il docente e con gli altri studenti.
5. Capacità di apprendimento
I) Saper sintetizzare in modo autonomo gli aspetti salienti delle nozioni espresse a lezione.
II) Saper effettuare connessioni logiche tra gli argomenti del corso.
III) Saper applicare in laboratorio di sintesi inorganica i concetti teorici appresi.

Il prerequisito è avere raggiunto gli obiettivi formativi dei corsi di Chimica Generale e Chimica Inorganica erogati nei corsi di laurea triennale in Chimica. È necessario che lo studente conosca i concetti base inerenti atomistica e legame chimico. Lo studente deve inoltre avere familiarità con la chimica degli elementi dei gruppi principali e con la chimica organica di base. Infine, lo studente deve possedere conoscenze di base di spettroscopia tipiche dei corsi di laurea triennale in Chimica.

In relazione agli obiettivi formativi e ai risultati di apprendimento attesi, riportati nelle sezioni relative, i contenuti del corso possono essere così suddivisi:
I) Teoria CFT (Crystal Field Theory), CFSE (crystal field stabilization Energy) e effetto Jahn-Teller.
II) Magnetismo dei composti del blocco d. Paramagnetismo, ferromagnetismo, ferrimagnetismo, antiferromagnetismo.
III) Transizioni d-d. Termini spettroscopici e diagrammi di Tanabe-Sugano.
IV) Teoria degli orbitali molecolari applicata a composti di coordinazione (campo dei leganti). Confronto fra i metodi CFT e MO. Interazioni sigma e pigreco. Metalloceni.
V) Legami metallo-metallo.
VI) Teoria HSAB (hard and soft acids and basis).
VII) Reazioni di sostituzione. Meccanismo associativo, dissociativo e di interscambio. Effetto trans. CFAE (crystal field activation energy).
VIII) Reazioni di trasferimento elettronico. Meccanismo a sfera esterna e teoria di Marcus. Meccanismo a sfera interna e reazione di Taube.
IX) Composti a valenza mista.
X) Chimica di coordinazione e organometallica degli elementi del gruppo 10 (Ni, Pd, Pt). Stati di ossidazione, geometria di coordinazione, leganti, reattività, applicazioni.
XI) Chimica di coordinazione e organometallica degli elementi del gruppo 11 (Cu, Ag, Au). Stati di ossidazione, geometria di coordinazione, leganti, reattività, applicazioni.
XII) Laboratorio: Sintesi e caratterizzazione di composti di coordinazione ed organometallici in relazione ai contenuti teorici del corso. Caratterizzazione conduttimetria, spettroscopica (IR, UV-VIS, PL, NMR) e magnetica di complessi di metalli di transizione.

Per lo studio e l’approfondimento della teoria:
I) F. A. Cotton, G. Wilkinson, C. A. Murillo, M. Bohmann, Advanced Inorganic Chemistry, 6th Ed.; Wiley-Interscience, 1999.
II) J. Ribas Gispert, Coordination Chemistry; Wiley-VCH, 2008.
III) C. E. Housecroft, A. G. Sharpe, Inorganic Chemistry;, 4th Ed., Pearson, 2012.
IV) Dispense di lezione e di laboratorio e materiale didattico supplementare, disponibili all’indirizzo https://drive.google.com/drive/folders/0B6EkDs_UUlhBbjVNNkI5MVNqYkE?usp=sharing

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso una prova orale, la quale consiste di una serie di domande alle quali lo studente deve rispondere dimostrando di conoscere e saper esporre gli argomenti dell’intero programma svolto (si veda la sezione contenuti) con proprietà di linguaggio ed uso della simbologia scientifica in ambito chimico. La prova orale ha durata variabile da 30 minuti a 45 minuti in ragione della chiarezza e coerenza delle risposte ai quesiti posti. Sono previste minimo tre domande, la prima delle quali concernente l’attività di laboratorio. Le sessioni d'esame potranno essere prolungate oltre la scadenza della sessione in caso di elevata numerosità studentesca.

L’insegnamento è organizzato in lezioni frontali comprensive di esempi. Il laboratorio propone esperienze di sintesi e caratterizzazione strettamente legate ai contenuti erogati frontalmente. In Google Drive è presente e scaricabile il materiale didattico concernente lezioni frontali e laboratorio. E' obbligatoria la presenza ad almeno l'80% delle attività di laboratorio.

Italiano

Accessibilità, Disabilità e Inclusione
Accomodamenti e Servizi di Supporto per studenti con disabilità o con disturbi specifici dell’apprendimento: Ca’ Foscari applica la Legge Italiana (Legge 17/1999; Legge 170/2010) per i servizi di supporto e di accomodamento disponibili agli studenti con disabilità o con disturbi specifici dell’apprendimento. In caso di disabilità motoria, visiva, dell’udito o altre disabilità (Legge 17/1999) o un disturbo specifico dell’apprendimento (Legge 170/2010) e si necessita di supporto (assistenza in aula, ausili tecnologici per lo svolgimento di esami o esami individualizzati, materiale in formato accessibile, recupero appunti, tutorato specialistico a supporto dello studio, interpreti o altro), si contatti l’ufficio Disabilità e DSA disabilita@unive.it.

orale