09251 - COMPLEMENTI DI CHIMICA INORGANICA

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente è in grado di correlare la struttura dei materiali inorganici alle loro proprietà chimiche e fisiche. In particolare acquisisce conoscenze relativamente a specifiche categorie di materiali quali idruri, boruri, carburi, nitruri e ossidi, di cui apprende una visione dei metodi generali di sintesi e di alcune loro significative ed innovative applicazioni.

Contenuti

Prerequisiti:

- Conoscenza e capacità di manipolare funzioni elementari: potenze, radici, esponenziali e logaritmi. (Attività formativa: Matematica con esercitazioni)

- Conoscenza delle principali grandezze fisiche e delle relazioni che le legano, principali unità di misura. (Attività formativa: Fisica con esercitazioni)

- Reazioni chimiche e loro bilanciamento. Equilibrio chimico. Nozioni di termodinamica. Equazione di Nernst. (Attività formativa: Chimica Generale e Inorganica con Laboratorio)

- La tavola periodica e le proprietà atomiche degli elementi. Struttura e legame nei solidi ionici e nei metalli. Proprietà generali degli elementi del blocco d. Teoria del campo cristallino. Teoria dell'orbitale molecolare. Proprietà magnetiche dei metalli. (Attività formativa: Chimica Inorganica con Laboratorio)

Programma:

 Introduzione alla problematica degli impaccamenti omo- ed etero-atomici e richiami ai poliedri di coordinazione. Solidi metallici, ionici, covalenti e molecolari. Celle unitarie e sistemi cristallini. Metodi di preparazione, proprietà ed applicazioni di composti binari di tipo MxXy (M = metallo o metalloide, X = H, B, C, N, O). Composti ternari e superiori. Classificazione degli idruri. L'idrogeno come combustibile. Batterie NiMH. Classificazione dei carburi e dei nitruri. Classificazione dei boruri. Relazione strutturali e di legame tra boruri e borani molecolari. Classificazione degli ossidi. Spinelli e Perovskiti. Silicati. Zeoliti. Applicazioni degli ossidi (vetri, fibre ottiche, ITO). Proprieta' elettriche: definizione e classificazione dei semiconduttori, conduttori, superconduttori e dei conduttori ionici. Loro esempi di applicazione di importanza tecnologica (celle fotovoltaiche, elettrofotografia, batterie Na/S, celle a combustibile). Proprieta' magnetiche. Materiali piezoelettrici. Metodologie generali di sintesi dei materiali inorganici.

 

Testi/Bibliografia

- L. Smart, E. Moore: Solid State Chemistry, Stanley Thornes (Publishers) Ltd

- A. R. West: Basic Solid State Chemistry, J. Wiley & Sons, Ltd

- N. N. Greenwood, A. Earnshaw: Chemistry of the Elements, Elsevier Science Ltd

- Shriver, Atikins: "Inorganic Chemistry".

- Papers from scientific journals

- Appunti depositati in AMS Campus

Metodi didattici

Lezioni frontali in aula. Dimostrazioni pratiche di alcuni fenomeni trattati. 

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell’apprendimento che accerta l’acquisizione delle conoscenze e delle abilità previste negli obiettivi del corso avviene attraverso una prova finale, che si articola in una prova scritta ed una orale di tipo non strutturato.

La prova scritta consiste di domande aperte, e viene considerata superata con un punteggio pari o superiore a 18/30.

La prova orale consiste nell'esposizione orale di due o tre argomenti del programma svolto, a scelta del docente.

Il voto finale tiene conto dei risultati conseguiti in entrambe le prove e viene calcolato come media della prova scritta e della prova orale.

Lo studente riceve un voto in trentesimi in base alla preparazione e alla capacità dimostrata di esporre in modo sintetico e con proprietà di linguaggio.

Durante la prova scritta non è ammesso l'uso di materiale di supporto quale libri di testo, appunti, slide delle lezioni, tavola periodica e supporti informatici.

E’ obbligatorio presentarsi muniti di una calcolatrice (non è ammessa quella disponibile su dispositivi tipo tablet o cellulari). Il materiale sul quale redigere le prove (fogli protocollo, ecc.) sarà reso disponibile dai docenti. La prova di esame, se superata, mantiene la sua validità per le sessioni previste per l'anno accademico in cui si è svolto il corso. Perde comunque di validità all’atto della consegna al docente dell’elaborato da correggere.

A titolo di esempio in http://campus.unibo.it/ è a disposizione un testo che contiene domande-tipo presenti nella prova scritta.

E' possibile prendere visione della prova scritta e chiedere chiarimenti in occasione della data della prova orale immediatamente successiva all'appello in cui si è sostenuta la prova scritta. La possibilità di utilizzare orari alternativi di ricevimento per prendere visione del compito è riservata a casi eccezionali, con una valida motivazione.

Come previsto dal regolamento didattico, sono previsti 6 appelli che si svolgeranno nei mesi di gennaio, febbraio, aprile, giugno, luglio e settembre.

Per sostenere la prova d'esame è necessaria l'iscrizione tramite AlmaEsami, nel rispetto delle scadenze previste. Coloro che non riuscissero ad iscriversi entro la data prevista, sono tenuti a comunicare tempestivamente (e comunque prima della chiusura ufficiale delle liste di iscrizione) il problema al docente. Sarà facoltà del docente ammetterli a sostenere la prova.

Strumenti a supporto della didattica

Le lezioni si svolgono con l'ausilio di lavagna e presentazioni PowerPoint.

Il materiale didattico presentato a lezione viene messo a disposizione dello studente in formato elettronico in AMS Campus, http://campus.unibo.it/, secondo le modalità fornite alla prima lezione.

 

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Maria Carmela Iapalucci