27558 - CHIMICA INORGANICA CON LABORATORIO

Conoscenze e abilità da conseguire

Il corso si propone di dare agli studenti un’ampia ed approfondita conoscenza delle principali classi di composti e materiali inorganici. Particolare attenzione viene data alla loro struttura, stabilità, proprietà chimico-fisiche e reattività. Lo studente acquisisce nozioni avanzate per comprendere le relazioni fra struttura e proprietà chimiche dei derivati inorganici con particolare riferimento alle loro applicazioni. Attraverso esercitazioni sperimentali, lo studente si impadronisce delle metodologie di laboratorio per la preparazione e la caratterizzazione di composti e materiali inorganici, anche in atmosfera inerte.

Contenuti

Prerequisiti: le conoscenze preliminari di chimica inorganica attese dagli studenti in ingresso a questo insegnamento sono quelle di uno studente che ha completato un corso di studi triennale in chimica. Conoscenza dei principi della chimica inorganica e degli aspetti più significativi della struttura, proprietà e reattività dei composti inorganici con particolare attenzione alla chimica degli elementi di transizione. Conoscenza delle principali teorie per la descrizione del legame nei composti di coordinazione (Teoria del Campo Cristallino e degli Orbitali Molecolari).

Programma

a) Metalli di transizione: Principali teorie per la descrizione del legame nei composti di coordinazione. Numeri di coordinazione e geometrie molecolari. Isomeria nei composti di coordinazione. Cenni di bioinorganica e metallorganica. Proprietà di luminescenza dei metalli di transizione.

b) Lantanidi e attinidi: Stati di ossidazione. Contrazione lantanidea. Spettri di assorbimento e luminescenza. Composti di coordinazione dei lantanidi e attinidi. Applicazioni in catalisi, medicina, materiali avanzati.

c) Cenni di radiochimica.

d) Introduzione alle nanoscienze.

e) Sintesi e caratterizzazione di nanoparticelle metalliche.

f) Sintesi e caratterizzazione di nanomateriali a base di carbonio.

Testi/Bibliografia

Chimica Inorganica, J.E. Huheey et al., Piccin Editore

Chimica Inorganica, D.F. Shriver et al., Zanichelli editore

Chimica degli Elementi, N.N.Greenwood et al., Piccin Editore

Advanced Inorganic Chemistry, Cotton & Wilkinson, Wiley Editore

Chimica Inorganica, G.L Miessler, D. A. Tarr, Piccin, 4° ed.

Chemistry of the f-block elements, Helen C. Aspinall

The f elements, N. Kaltsoyannis, P. Scott, Oxford University Press

Organometallics, Ch. Elshenbroich, WileyVCH, 3rd. Ed.

INTRODUCTION TO NANOSCIENCE, G. L. Hornyak, J. Dutta, etc. CRC Press.

NANOCHEMISTRY, G.A.Ozin, A.C. Arsenault, RSCpublishing, ISBN 0-85404-664-X.

THE CHEMISTRY OF NANOMATERIALS, C.N.R. Rao, A. Muller, A.K. Cheetham, Wiley-VCH.

Metodi didattici

Il corso comprende lezioni ed esercitazioni numeriche che vengono svolte in aula anche con l'ausilio di strumenti per l'active learning. La maggior parte della attività esercitazionale riguarda esemplificazioni ed approfondimenti degli argomenti trattati nelle lezioni e costituiscono, per la loro natura applicativa, un momento essenziale di completamento delle conoscenze in chimica inorganica.

Per il laboratorio la maggior parte delle attività riguardano esercitazioni pratiche di laboratorio, svolte nei laboratori chimici didattici. Durante le esercitazioni pratiche si prepareranno composti molecolari inorganici e metallorganici, nanoparticelle metalliche e solidi inorganici. I composti preparati vengono caratterizzati con diverse tecniche spettroscopiche (UV-Vis, IR, DLS, fluorimetria).

I risultati del lavoro sono discussi in laboratorio ed in aula, e vengono riportati, da ciascun studente, in relazioni scritte da consegnarsi prima dell'esame finale.

LA FREQUENZA A TUTTE LE ESPERIENZE DI LABORATORIO E' OBBLIGATORIA. IN CASO DI ASSENZA PER MALATTIA E' RICHIESTO IL CERTIFICATO MEDICO.

In considerazione delle tipologie di attività e metodi didattici adottati, la frequenza di questa attività formativa richiede lo svolgimento di tutti gli studenti dei moduli 1 e 2 in modalità e-learning [https://www.unibo.it/it/servizi-e-opportunita/salute-e-assistenza/salute-e-sicurezza/sicurezza-e-salute-nei-luoghi-di-studio-e-tirocinio] e la partecipazione al modulo 3 di formazione specifica sulla sicurezza e salute nei luoghi di studio. Indicazioni su date e modalità di frequenza del modulo 3 sono consultabili nella apposita sezione del sito web di corso di studio.

ALL'ESAME SONO AMMESSI SOLO GLI STUDENTI CHE UNA SETTIMANA PRIMA HANNO CONSEGNATO LE RELAZIONI DI LABORATORIO E CHE SI SONO ISCRITTI TRAMITE ALMA ESAMI.

Nelle relazioni di laboratorio, per ciascuna esperienza, debbono essere riportati in maniera sintetica e chiara: scopo dell'esperienza; osservazioni; analisi dei prodotti (se presenti) e calcolo delle rese; conclusioni e risposte ad eventuali domande allegate al testo dell'esperienza. Inoltre, si richiede di allegare tutti i dati sperimentali ed in particolare tutti gli spettri fatti in originale (o copia dell'originale), opportunamente commentati. Si consiglia di accompagnare la descrizione dei vari passaggi delle esperienze con opportune equazioni chimiche bilanciate. Le relazioni vanno consegnate in formato elettronico mediante posta elettronica.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso una prova scritta finale di tre ore in cui è ammesso solo l'uso della calcolatrice. Durante la prova scritta: (a) non è permesso uscire durante la prova; l’uscita dall’aula durante una prova comporta la consegna del compito. (b) Durante una prova non è permesso parlare. La prova viene annullata se sorpresi a copiare o a utilizzare apparecchi elettronici (ad es.: cellulari, tablet, ebook reader, notebook, smart watch ecc.).

La prova consiste di quesiti che prevedono sia la risoluzione di esercizi che aspetti teorici riguardanti la disciplina.

Il voto finale è la somma del risultato della prova scritta (valutata max 30/30) e la valutazione delle relazioni di laboratorio (max 2/30). La valutazione delle relazioni di laboratorio tiene conto sia del contenuto che del comportamento/puntualità in laboratorio.

Nell’ arco dell’anno accademico sono previsti sei appelli durante le sessioni d’esame predisposte dal Corso di Laurea.

Strumenti a supporto della didattica

Le attività didattiche svolte in aula si avvalgono di supporti quali la videoproiezione e programmi di "Active Learning". Il materiale didattico presentato in queste occasioni è reso accessibile agli studenti. Attività di laboratorio sono svolte presso i laboratori didattici e i laboratori di ricerca del Dipartimento di Chimica Industriale "Toso Montanari".

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Maria Cristina Cassani

Consulta il sito web di Stefano Zacchini