Chimica dei composti di coordinazione con laboratorio

A.A. 2021/2022
10
Crediti massimi
104
Ore totali
SSD
CHIM/03
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Ci si propone di comprendere le caratteristiche fondamentali dei composti di coordinazione. Il corso e' impostato per fornire le basi della chimica di coordinazione tradizionale e della chimica organometallica, per quanto riguarda sia gli aspetti teorici che pratici.
Risultati apprendimento attesi
Lo studente sara' in grado di comprendere: la struttura e la stereochimica dei complessi dei metalli di transizione; l'interazione di legame metallo-legante; le principali caratteristiche relative alla stabilita' e alla reattivita' dei composti di coordinazione; il ruolo che questi hanno nella sintesi chimica.
Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Responsabile
Periodo
Primo semestre
Le lezioni della parte teorica del corso verranno effettuate online in modalità sincrona (zoom). Tutte le registrazioni delle lezioni verranno messe a disposizione dello studente tramite il sito Ariel del corso e rese disponibili per tutta la durata del semestre. Ove necessario verranno organizzati incontri online di ricevimento studenti per chiarimenti/approfondimenti. La modalità d'esame rimane invariata.

Per quanto riguarda il laboratorio, verranno selezionate e condotte alcune esperienze e gli studenti verranno suddivisi in piccoli gruppi. Tutte le indicazioni saranno riportate sul sito Ariel del corso.
Sia per le esperienze condotte in laboratorio che per le altre verrà fornito del materiale sempre sul sito Ariel (file ppt e/o video).
Programma
a) lezioni in aula (7 crediti)
Introduzione, numeri di coordinazione e geometrie, isomerie (strutturale, geometrica, ottica), nomenclatura e simbologia, leganti mono- e poli-dentati. Descrizione del legame metallo-legante in base alle teorie del campo cristallino e a quella del campo dei leganti. Interazioni sigma e pigreco. Conteggio elettronico. Termodinamica (costanti di formazione, effetti chelante e macrociclo) e cinetica (labilità, inerzia e configurazione elettronica). Meccanismi di sostituzione, associazione, interscambio, trasferimento elettronico. Complessi con legami M-H (idrurici classici e non classici, interazioni agostiche), M-Sn, M-N (immidici, nitrenici e nitrurici), M-S, M-O (alcossidi, acetilacetonati, osso, perosso e superosso), M-X (X: alogeno). Complessi con leganti di tipo (carbonilici, nitrilici, isonitrilici, nitrosilici, diazoto, fosfinici). Complessi di tipo (olefinici, acetilenici, allilici, ciclopentadienilici e carbociclici aromatici).
b) esercitazioni in laboratorio (3 crediti).
Introduzione alla sintesi e alla caratterizzazione dei composti di coordinazione e organometallici.
Sintesi di composti di coordinazione, selezionate in modo da presentare le principali tecniche di separazione e purificazione e sottolineare alcuni aspetti delle proprietà e del comportamento chimico-fisico dei metalli e dei leganti.
Cenni sulle principali tecniche di caratterizzazione dei complessi (spettroscopia, magnetismo, conducibilità,ecc.).
In particolare le sintesi scelte esemplificano stati di ossidazione dei metalli, tipi di leganti, modi di coordinazione, effetto chelante, isomeria geometrica, isomeria di legame, isomeria ottica.
Prerequisiti
Corso di chimica generale ed inorganica, corso di chimica inorganica I
Metodi didattici
Lezioni frontali erogate con modalità tradizionale la cui frequenza è fortemente consigliata e esercitazioni pratiche di laboratorio a frequenza obbligatoria.
Materiale di riferimento
Testi consigliati:
- P.Atkins, T.Overtone, J.Rourke, M.Weller, F.Armstrong - Inorganic Chemistry - Oxford University Press (2006), Fourth edition
- G.L. Miessler, D.A.Tarr - Chimica Inorganica - ed. Piccin (2012)
- Lucidi delle lezioni fornite dal docente.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Modalità d'esame: scritto
L'esame consiste nello svolgimento di una relazione scritta sulle esperienze condotte durante le esercitazioni del laboratorio e nel superamento di una prova scritta sugli argomenti sviluppati durante le lezioni frontali. Tale prova scritta richiede le risposte a circa 8 domande in un arco di tempo di circa tre ore.
CHIM/03 - CHIMICA GENERALE ED INORGANICA - CFU: 10
Laboratori: 48 ore
Lezioni: 56 ore
Docente/i
Ricevimento:
Tutti i giorni dalle 10.00 alle 17.00 concordando un appuntamento tramite e-mail
Dipartimento di Chimica, via Golgi 19 - Edificio 5, stanza 143 primo piano
Ricevimento:
appuntamento concordato via e-mail
Dipartimento di Chimica - Corpo A - Piano Rialzato - Studio R71 (date le circostanze attuali gli appuntamenti verranno concordati on-line su piattaforma Teams)
Ricevimento:
martedì 10:30-12:30
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