B3130 - STRUTTURISTICA CHIMICA

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente conosce i principi deimetodi d'indagine strutturale che utilizzano i raggi X ed altre radiazioni di lunghezza d'onda comparabile

Contenuti

• Elementi di cristallografia: simmetria, classi cristalline, gruppi spaziali, sistemi cristallini, unità asimmetrica, coordinate frazionarie
• Le tabelle internazionali di cristallografia. Assenze sistematiche
  
• Geometria cristallina. Assi, piani, indici di Miller
• Reticolo reciproco. Costruzione e significato del reticolo reciproco, relazioni tra reticolo reciproco e reticolo reale
• Diffrazione di raggi X. Interpretazione di Laue, interpratazione di Bragg, interpretazione di Ewald
• Fattori di struttura e trasformate di Fourier. Fattore di diffusione atomico, fattore di struttura, intensità diffratta, problema della fase
• Strumentazione. Generatori di raggi X, luce di sincrotrone, diffrattometro per cristallo singolo e per polveri
  
• Diffrazione di raggi X da cristallo singolo. Metodi di cristallizzazione, strumentazione, risoluzione della struttura mediante metodi diretti, metodi di affinamento della struttura, analisi della struttura molecolare e dei suoi parametri termici. Uso della banca dati cristallografici (Cambridge Structural Database, CSD)
• Diffrazione di raggi X da cristalli di proteine. Preparazione del campione, metodi di risoluzione della struttura, metodi di validazione strutturale, uso della banca dati cristallografici (Protein Data Bank, PDB)
• Cristallografia a raggi X risolta nel tempo. Pump-probe, diffusion-trapping
• Diffrazione di raggi X da polvere. Preparazione del campione, strumentazione, informazioni che si ottengono dal diffrattogramma
• Analisi quantitativa di pattern di polveri. Riconoscimento delle fasi in campo organico ed inorganico
  
• Microscopia elettronica a trasmissione (TEM). Immagini in campo chiaro, in campo scuro, ad alta risoluzione. Diffrazione di elettroni

Testi/Bibliografia

Slide di lezione e altro materiale didattico distribuito dal docente.

Le slide di lezione saranno caricate su VLE all'inizio del corso assieme ai corrispettivi capitoli del libro di testo di riferimento.

Libro di testo di riferimento:

G.H. Stout and L.H Jensen: "X-ray structure determination. A practical guide" (J. Wiley and Sons)

Testi di consultazione per ulteriori approfondimenti:

A. Immirzi, C. Tedesco: "La diffrazione dei cristalli" (Libreriauniversitaria.it)

C. Giacovazzo, H.L. Monaco, G. Artioli, D. Viterbo, G. Ferraris, G. Gilli, G. Zanotti, M. Catti: "Fundamentals of Crystallography" (Oxford University Press, USA

Metodi didattici

Il corso è organizzato in lezioni frontali, in esercitazioni di laboratorio informatico e in esperienze di laboratorio strumentale, nel corso delle quali è prevista una introduzione all'utilizzo di tecniche di diffrazione di raggi X su cristallo singolo e su polveri,  nonche' cenni sull'utilizzo di banche dati cristallografici.

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In considerazione delle tipologie di attività e metodi didattici adottati, la frequenza di questa attività formativa richiede lo svolgimento, da parte 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, per il laboratorio di diffrazione di raggi-X, 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.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso l'esame finale, che accerta l'acquisizione delle conoscenze e delle abilita' attese tramite prova orale. L'esame orale e ha la durata di circa un'ora e consiste in tre domande generali sul programma svolto a lezione.

Per il voto finale sarà valutata la capacità di:

• esporre i concetti in modo chiaro, accurato dal punto di vista dei contenuti e della terminologia scientifica.
• collegare tra loro le nozioni acquisite, così che si possa evincere una preparazione non puramente mnemonica della materia studiata.

Contribuirà alla valutazione la partecipazione attiva alle esercitazioni informatiche e di laboratorio.

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Studenti/sse con DSA o disabilità temporanee o permanenti: si raccomanda di contattare per tempo l’ufficio di Ateneo responsabile (https://site.unibo.it/studenti-con-disabilita-e-dsa/it): sarà cura di tale ufficio proporre agli/lle studenti/sse interessati/e eventuali adattamenti, che dovranno comunque essere sottoposti, con un anticipo di almeno 15 giorni, all’approvazione del/della docente, che ne valuterà l'opportunità anche in relazione agli obiettivi formativi dell'insegnamento.

 

Strumenti a supporto della didattica

Videoproiettore, pc, lavagna. Saranno utilizzati programmi grafici per la rappresentazione delle molecole illustrate a lezione. Saranno inoltre svolte esercitazioni pratiche in laboratorio.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Emilio Parisini