27558 - CHIMICA INORGANICA CON LABORATORIO

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente conosce i principi di chimica inorganica attraverso la descrizione degli aspetti più significativi della struttura, proprietà e reattività dei composti inorganici. Particolare attenzione è rivolta alla chimica degli elementi di transizione, organizzata per stati di ossidazione in modo da evidenziare le proprietà comuni di ciascuna classe. L'obiettivo del corso, attraverso esercitazioni numeriche ed esperienze e di laboratorio, è quello di fornire nozioni fondamentali e strumenti teorici di base per poter comprendere le relazioni fra struttura e proprietà dei composti inorganici, apprendendo le metodologie operative e regole di sicurezza nella preparazione di composti inorganici e di coordinazione, nonchè alcune fondamentali proprietà spettroscopiche ed applicazioni.

Contenuti

Prerequisiti: Capacità di scrivere reazioni chimiche e di utilizzare concetti relativi all’equilibrio chimico, sia in fase omogenea che eterogenea. Saper scrivere ed interpretare una formula chimica in termini di geometria molecolare e proprietà di legame. Nozioni di termodinamica per comprendere la spontaneità delle reazioni. Abilità nel condurre operazioni chimiche fondamentali: preparazione di soluzioni, filtrazione, calcolo delle masse di reagenti e prodotti e della resa di reazione.

 

Programma:La tavola periodica e le proprietà atomiche degli elementi. Simmetria, struttura e modelli di legame nelle molecole inorganiche. Teoria del legame di valenza; teoria dell'orbitale molecolare. Struttura e legame nei solidi ionici e nei metalli. Proprietà generali degli elementi degli orbitali d. Gli stati di ossidazione intermedi ed i composti di coordinazione. La teoria del campo cristallino. I bassi stati di ossidazione ed i composti metallorganici. Gli alti stati di ossidazione, ossidi ed alogenuri. La teoria dell'orbitale molecolare. Gli spettri elettronici e le proprietà magnetiche dei complessi dei metalli di transizione. La chimica di coordinazione struttura, reazioni e cinetica: complessi ottaedrici, tetraedrici e planari quadrati; i numeri di coordinazione superiori. La chimica metallorganica strutture e reattività: complessi carbonilici ed olefinici. Principi di catalisi omogenea.

Acidità dei cationi; carattere basico degli ossoanioni e degli ossidi. Gli ossoanioni del Boro e sintesi del perossoborato; l'anfoterismo dell'alluminio e sintesi del triossalato alluminato. Sintesi di SiO2 via processo sol-gel. La chimica degli elementi della prima serie di transizione, dal titanio al rame, attraverso le reazioni di riconoscimento dei metalli e le proprietà degli stati di ossidazione più comuni.

Testi/Bibliografia

CHIMICA INORGANICA - J.E. HUHEEY; E.A. KEITER; R.L. KEITER – Piccin

CHIMICA INORGANICA – G. L. MIESSLER; D. A. TARR – Piccin

PRINCIPI DI CHIMICA INORGANICA – A. F. COTTON; G. WILKINSON; P. L. GAUS - CEA

CHIMICA INORGANICA – P. ATKINS; T. OVERTON;  J. ROURKE; M. WELLER; F. ARMSTRONG - Zanicchelli

CHIMICA INORGANICA – B. IVANO; C. LUCHINAT; F. MANI - CEA

PRINCIPLES of INORGANIC CHEMISTRY - B.W. PFENNIG; - Wiley

Metodi didattici

Il corso comprende lezioni ed esercitazioni numeriche e stechiometriche in aula e attività di laboratorio. L'attività esercitazionale riguarda esemplificazioni ed approfondimenti complementari agli argomenti trattati nelle lezioni teoriche per facilitarne l'apprendimento. Le esperienze di laboratorio costituiscono, per la loro natura applicativa, un momento essenziale per l'apprendimento della manipolazione di sostanze inorganiche in condizioni di sicurezza. Al termine del corso dovranno essere consegnate tutte le relazioni relative alle esperienze di laboratorio. La frequenza alle attività di laboratorio è obbligatoria per sostenere l’esame finale.

Per la sezione di laboratorio si propone una prova di sperimentazione di peer instruction (didattica interattiva tra pari) quale esempio di studio collettivo (in gruppi da 2-3) con l’aiuto del software gratuito kahoot scaricabile sui telefoni cellulari degli studenti per permettere la partecipazione attiva al questionario di risposte multiple Questo comporta un primo stadio di lettura dell’argomento attraverso il materiale fornito dal docente in cui si puntualizzano sinteticamente gli argomenti che si tratteranno a lezione oppure una breve lezione (circa 20 minuti) a cui segue un questionario per la cui soluzione individuale si invita la classe a confrontarsi con la comprensione dell’argomento. Se la valutazione non e’ soddisfacente ai piu’ (<70%) si invitano gli studenti in una breve discussione reciproca in cui si confrontano le risposte multiple si valutano collettivamente ed i motivi delle risposte e le divergenze di comprensione con la presenza del docente e dei tutors (tecnici laureati di laboratorio e contrattisti) quali auditori-e moderatori per indirizzare e giustificare la scelta corretta. Infine una seconda votazione permette al gruppo di modificare le proprie scelte alla luce di quanto emerso. Se questo non si verifica occorre un’ulteriore spiegazione (10 minuti) per sottolineare con chiarezza i presupposti che implicano la risposta esatta. Nella valutazione si utilizzeranno alcuni quesiti della discussione e la partecipazione attiva verra’ valutata in percentuale ai fini della votazione complessiva. 

 

 

 

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell’apprendimento viene realizzata con una prova finale complessiva suddivisa in una parte scritta e una orale. La prova scritta consiste nella risoluzione di problemi ed esercizi e domande aperte, e viene considerata superata con un punteggio pari o superiore a 18/30. E’ a disposizione degli studenti materiale didattico con esercizi e problemi della stessa tipologia della prova finale.
La prova orale si può sostenere solo dopo aver superato quella scritta. La prova orale mira a verificare la capacità di correlare formule e composizione di composti inorganici con le loro proprietà chimico-fisiche. Il superamento anche di quest’ultima porta al voto finale, che è una media dei due punteggi. Contribuiscono al voto finale sia il contenuto del modulo istituzionale che quello di laboratorio, con una percentuale di 70% e 30%, rispettivamente.
La prova scritta finale può essere sostituita da due prove in itinere (sempre con problemi, esercizi e domande aperte), la prima a metà corso e la seconda alla fine del corso stesso. La media del punteggio ottenuto nelle singole prove costituisce il voto finale scritto.
Per sostenere la prove d'esame previste è necessaria l'iscrizione tramite “Alma esami”, nel rispetto inderogabile delle scadenze indicate.

Strumenti a supporto della didattica

Lavagna e videoproiezione. E’ previsto anche l’uso di strumenti didattici di "Active Learning" con il programma Socrative. Le attività di laboratorio prevedono una dotazione individuale (o per gruppi) di materiale di laboratorio con cui vanno condotte le attività sperimentali.

Il materiale didattico è reso accessibile agli studenti sulla piattaforma IOL.  https://iol.unibo.it [https://iol.unibo.it/].

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Maria Carmela Iapalucci

Consulta il sito web di Silvia Bordoni

Consulta il sito web di Cristina Femoni