CHIMICA INORGANICA E LABORATORIO - MOD.1

L’insegnamento di Chimica Inorganica e Laboratorio (Mod.1 + Mod.2) fa parte delle attività formative caratterizzanti del corso di laurea triennale di Chimica e Tecnologie Sostenibili, che 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 di chimica inorganica relative alla struttura atomica e molecolare, ai concetti acido base e di ossidoriduzione, alla struttura e reattività dei composti di coordinazione e alla sistematica degli elementi del blocco s e del blocco p e di alcuni elementi del blocco d. Il corso teorico di Chimica Inorganica e Laboratorio si prefigge quindi da un lato, di completare ed integrare alcune delle nozioni fondamentali esaminate nel corso di Chimica Generale, dall'altro di offrire agli studenti strumenti metodologici moderni, soprattutto nel merito degli aspetti strutturali e delle relazioni tra struttura e reattività dei principali gruppi delle sostanze inorganiche, ed in particolare dei composti di coordinazione.

1. Conoscenza e comprensione
Conoscere le teorie della struttura atomica e molecolare, la struttura e la reattività dei composti di coordinazione e le principali caratteristiche degli elementi e dei loro composti.
Conoscere le principali metodiche di esecuzione di attività di sintesi inorganica.

2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Saper utilizzare le leggi e i concetti chimici appresi per risolvere problemi teorici e pratici in maniera logica e deduttiva.
Saper realizzare la sintesi di complessi di coordinazione, ed opportunamente redigere un quaderno sperimentale e una conseguente elaborazione che risulti consistente nei risultati finali, da rendere esplicita mediante scrittura di una relazione scientifica.

3. Capacità di giudizio
Saper valutare la struttura e reattività dei composti inorganici in generale e dei composti di coordinazione in particolare .

4. Abilità comunicative
Saper comunicare le conoscenze apprese e il risultato della loro applicazione utilizzando una terminologia appropriata, sia in ambito orale sia scritto.
Saper interagire con il docente e con i compagni in modo rispettoso e costruttivo, in particolare durante i lavori sperimentali realizzati in gruppo.

5. Capacità di apprendimento
Saper prendere appunti, selezionando e raccogliendo le informazioni a seconda della loro importanza e priorità.
Saper essere sufficientemente autonomi nella raccolta di dati sperimentali.

Avere raggiunto gli obiettivi formativi del corso di CHIMICA GENERALE, possibilmente (ma non necessariamente) avendo superato l’esame di tale insegnamento. In particolare è opportuno che lo studente sappia padroneggiare i concetti relativi alla teoria atomica e alla struttura molecolare, agli acidi e basi e ai processi di ossidoriduzione, i principi della termodinamica e calcolo stechiometrico.

In relazione agli obiettivi formativi e ai risultati di apprendimento attesi, riportati nelle sezioni relative, i contenuti del corso possono essere così suddivisi.
• Struttura Atomica: nucleosintesi, atomi idrogenoidi, atomi polielettronici.
• Struttura molecolare: strutture di Lewis, teoria del legame di valenza, teoria dell’orbitale molecolare, struttura e proprietà dei legami.
• Struttura dei solidi: descrizione generale, metalli e leghe, solidi ionici, composti non stechiometrici, strutture elettroniche dei solidi.
• Acidi e basi: acidità di Bronsted, Acidità di Lewis.
• Ossidazione e Riduzione: potenziali di riduzione, stabilità redox, estrazione chimica degli elementi.
• Simmetria molecolare: introduzione alla simmetria, applicazioni, simmetrie degli orbitali molecolari.
• Composti di coordinazione: nomenclatura, Composizione e geometria, isomeria e chiralità, aspetti termodinamici.
• Metodi fisici in chimica inorganica cenni: diffrazione, spettroscopia di assorbimento, tecniche di risonanza, tecniche di ionizzazione.
• Chimica descrittiva e sistematica, degli elementi dei gruppi principali. In particolare:Idrogeno e Metalli alcalini (Gruppo 1); Alcalino-terrosi (Gruppo 2); elementi del Gruppo 13, 14 e 15; Calcogeni (Gruppo 16), Alogeni (Gruppo 17), Cenni sui gas nobili (Gruppo 18). Elementi del blocco d
• Complessi dei metalli del blocco d, struttura elettronica e proprietà.
• Reazioni dei complessi: sostituzioni, reazioni redox, reazioni fotochimiche.
• Chimica organometallica dei metalli d.
• Elementi del blocco f, cenni.

• Atkins, P.; Overton,T.; Rourke, J.; Weller, M.; Armstrong, F.. Chimica Inorganica, Zanichelli editore .
• Rayner-Canham G., Overton T. Chimica Inorganica Descrittiva. Edises, 2017.
• G.L. Miessler, D.A. Tarr, "Chimica Inorganica", Piccin, ISBN 978-88-299-2096-9
• D.F. Shriver & P.W. Atkins. Inorganic Chemistry (4th or 5th edition) Oxford
• F.A. Cotton, G. Wilkinson, P.L. Gaus, "Basic Inorganic Chemistry", Wiley, ISBN 978-0-471-50532-7.

Il metodo previsto di verifica dell’apprendimento si articola in due prove dal superamento obbligatorio: prova scritta, prova di laboratorio. Il voto finale terrà conto dei risultati conseguiti nelle due prove.
La prova scritta consiste in una serie di domande domande (3-5) su vari aspetti del programma riportato nella sezione “Contenuti”: lo studente deve in tal modo dimostrare l’apprendimento degli argomenti svolti a lezione, la capacità di esporli in maniera formale e di essere in grado di sviluppare collegamenti logici tra le varie sezioni del programma.
La prova di laboratorio consiste nella stesura di una relazione scientifica riguardante l’attività sperimentale realizzata in laboratorio, che deve riportare la descrizione dell’approccio sperimentale adottato, la descrizione delle metodiche analitiche utilizzate e l’assegnazione della struttura dei prodotti preparati. In tal modo si valuta la capacità dello studente di affrontare delle problematiche sperimentali e pratiche, di elaborare correttamente un insieme di dati sperimentali, di riportare per iscritto il proprio operato in maniera formale. La relazione viene valutata con un voto compreso tra –3 e +3, che verrà aggiunto al voto finale complessivo della prova orale. La relazione dev’essere consegnata al più tardi una settimana prima dell’orale.

L’insegnamento è organizzato in:
• lezioni frontali;
• due esperienze di laboratorio in cui gli studenti effettuano la sintesi di composti di coordinazione e la loro analisi strutturale;
• apprendimento trasversale. Gli studenti, divisi in gruppi di 3-5 persone dovranno presentare alla classe un argomento assegnato dal docente.

Italiano

scritto

Questo insegnamento tratta argomenti connessi alla macroarea "Economia circolare, innovazione, lavoro" e concorre alla realizzazione dei relativi obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile