Strutturistica chimica
A.A. 2021/2022
Obiettivi formativi
L'insegnamento fornisce un'introduzione alle tecniche di determinazione strutturale mediante diffrazione di raggi X, ponendo particolare attenzione agli aspetti sperimentali e all'interpretazione dei dati. Scopo del corso e' pertanto quello di far comprendere allo studente come e quali informazioni strutturali posso essere ottenute da questo tipo di indagini.
Risultati apprendimento attesi
Lo studente avra' acquisito le capacita' di interpretazione ed utilizzo di informazioni strutturali di sostanze allo stato cristallino.
Periodo: Secondo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento non può essere seguito come corso singolo. Puoi trovare gli insegnamenti disponibili consultando il catalogo corsi singoli.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Le lezioni verranno erogate in forma mista: in parte in forma telematica (videolezioni in modalità sincrona) in parte in presenza (esercitazioni pratiche) oppure interamente in forma telematica utilizzando diverse modalità di erogazione della didattica (modalità asincrona e sincrona). Per l'erogazione della didattica a distanza sarà utilizzata la piattaforma Microsoft Teams.
Programma
Cristallizzazione: Curva di solubilità, sovrasaturazione e zona metastabile. Nucleazione: nuclei critici e velocità di nucleazione. Crescita: meccanismi di crescita e trasporto di massa. Tecniche di cristallizzazione. Polimorfismo.
Cristallografia morfologica: La morfologia dei cristalli: classi cristalline, indici di Weiss e di Miller, forme cristalline. Introduzione alle proiezioni stereografiche. Teorie per la predizione dell'abito cristallino.
Tecniche di indagine strutturale: Simmetria e gruppi spaziali. Scattering dei raggi X da parte di un elettrone e di un atomo. Fattori atomici di scattering e dispersione anomala. Diffrazione e Legge di Bragg. Diffrazione da cristallo singolo: Equazioni di Laue. Sfera di Ewald. Fattore di struttura. Il problema della fase. Metodi sperimentali di risoluzione strutturale da dati ottenuti mediante diffrazione da cristallo singolo.
Analisi della Geometria Molecolare: Coordinate per la rappresentazione della geometria molecolare e descrittori molecolari. Cambridge Structural Database e metodi di correlazione strutturale.
Tecniche avanzate in cristallografia strutturale: Sorgenti di radiazione (raggi X e neutroni). Luce di sincrotrone: principi generali e applicazioni. Diffrazione di raggi X e scattering di neutroni. Spettroscopia di assorbimento di raggi X (EXAFS). Scattering di neutroni a piccolo angolo (SANS). Esempi e applicazioni in ambito chimico.
Cristallografia morfologica: La morfologia dei cristalli: classi cristalline, indici di Weiss e di Miller, forme cristalline. Introduzione alle proiezioni stereografiche. Teorie per la predizione dell'abito cristallino.
Tecniche di indagine strutturale: Simmetria e gruppi spaziali. Scattering dei raggi X da parte di un elettrone e di un atomo. Fattori atomici di scattering e dispersione anomala. Diffrazione e Legge di Bragg. Diffrazione da cristallo singolo: Equazioni di Laue. Sfera di Ewald. Fattore di struttura. Il problema della fase. Metodi sperimentali di risoluzione strutturale da dati ottenuti mediante diffrazione da cristallo singolo.
Analisi della Geometria Molecolare: Coordinate per la rappresentazione della geometria molecolare e descrittori molecolari. Cambridge Structural Database e metodi di correlazione strutturale.
Tecniche avanzate in cristallografia strutturale: Sorgenti di radiazione (raggi X e neutroni). Luce di sincrotrone: principi generali e applicazioni. Diffrazione di raggi X e scattering di neutroni. Spettroscopia di assorbimento di raggi X (EXAFS). Scattering di neutroni a piccolo angolo (SANS). Esempi e applicazioni in ambito chimico.
Prerequisiti
Nessuno
Metodi didattici
Lezioni frontali svolte dal docente con l'ausilio di presentazioni rese disponibili tramite il portale Ariel. Esercitazioni pratiche svolte dagli studenti con l'ausilio di strumenti didattici di vario tipo (modelli di forme cristalline e programmi dedicati). La frequenza alle lezioni è raccomandata.
Materiale di riferimento
TESTI:
William Clegg
(Oxford Chemistry Primers)
"Crystal Structure Determination"
Ed. Oxford Science Publication
R. Davey and J. Garside
(Oxford Chemistry Primers)
"From molecules to crystallizer: an introduction to crystallization"
Ed. Oxford Science Publication
G. Bunker,
"Introduction to XAFS",
Cambridge University Press, 2010
William Clegg
(Oxford Chemistry Primers)
"Crystal Structure Determination"
Ed. Oxford Science Publication
R. Davey and J. Garside
(Oxford Chemistry Primers)
"From molecules to crystallizer: an introduction to crystallization"
Ed. Oxford Science Publication
G. Bunker,
"Introduction to XAFS",
Cambridge University Press, 2010
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame consiste in una prova scritta e orale per verificare sia la quantità di informazioni acquisite, sia la capacità di analisi critica degli argomenti discussi nel corso.
CHIM/03 - CHIMICA GENERALE ED INORGANICA - CFU: 6
Lezioni: 48 ore
Docenti:
Castellano Carlo, Rizzato Silvia
Docente/i
Ricevimento:
Su appuntamento
Dipartimento di Chimica, Corpo A, piano rialzato, stanza R38
Ricevimento:
mercoledì e venerdì su appuntamento dalle 16.00 - 17.00
Dipartimento di Chimica, Corpo A, stanza 1402