LABORATORIO DI CHIMICA INORGANICA
Partizione: Cognomi A-L

Anno accademico 2018/19
2° anno di corso - Primo semestre
Docente
Settore scientifico disciplinare
Chimica generale e inorganica (CHIM/03)
Field
Ambito aggregato per crediti di sede
Tipologia attività formativa
Caratterizzante
62 ore
di attività frontali
6 crediti
sede: PARMA
insegnamento
in ITALIANO

Obiettivi formativi

Al termine dell’attività formativa lo studente dovrebbe aver acquisto competenze relative alla preparazione e caratterizzazione di composti inorganici e di coordinazione con metalli di transizione. In particolare lo studente sarà in grado di 1) gestire la vetreria e apparecchiatura laboratoriale in funzione delle sintesi da effettuare; 2) impostare le sintesi di composti (rapporti stechiometrici, quantità di reagenti, solventi); 3) utilizzare le tecniche spettroscopiche al fine di caratterizzare i composti ottenuti; 4) impiegare i reagenti e i prodotti secondo le vigenti norme di sicurezza (inerenti alla gestione, trattamento e smaltimento di prodotti chimici).

Alla fine del corso lo studente sarà in grado di gestire in autonomia la preparazione di semplici composti inorganici e di coordinazione, ed applicare le conoscenze acquisite per la scelta delle tecniche di caratterizzazione chimica adatte ai diversi composti.
Lo studente sarà anche in grado di stilare brevi report scientifici pre comunicare i risultati delle attività laboratoriali.


In particolare nel corso saranno affrontati i seguenti aspetti teorici: 1) concetti base della chimica di coordinazione. 2) Progettazione e utilizzo di leganti adatti alla interazione con centri metallici. 3) Descrizione delle tecniche spettroscopiche comunemente utilizzate per la caratterizzazione di composti di coordinazione: NMR eteronucleare, IR e UV-visibile.

Prerequisiti

Si richieda la conoscenza dei concetti di base della Chimica Generale ed Inorganica.

Contenuti dell'insegnamento

Laboratorio: Sicurezza in laboratorio, Sintesi di composti di coordinazione e loro caratterizzazione mediante tecniche spettroscopiche.
Teoria: Composti di coordinazione, spettroscopia infrarossa, spettroscopia MNR etero nucleare, spettroscopia Uv-visibile. Teoria VSEPR e geometrie molecolari.

Programma esteso

Esperienze di laboratorio:


1 pomeriggio: preparazione del cis-bis(glicinato) di rame(II) monoidrato, preparazione del trans-bis(glicinato) di rame(II), caratteristiche di Cu(I) e Cu(II), isomeria allo stato solido, controllo cinetico e termodinamico, spettroscopia IR.


1 pomeriggio: acetilacetone (Hacac) come legante, preparazione e caratterizzazione di [Al(acac)3] e [VO(acac)2], caratteristiche di Al(III) e [VO]2+, crescita cristalli di composti di coordinazione e analisi ottica, spettroscopia 1H NMR, spettroscopia IR


1 pomeriggio: preparazione di un legante N,N bidentato (CH2Pz2) mediante catalisi di trasferimento di fase, preparazione del complesso [ZnCl2(CH2Pz2)], caratteristiche di Zn(II), spettroscopia 1H NMR.


2 pomeriggi: preparazione del triioduro di d-tris(etilendiammina)cobalto(III) per mezzo di una parziale sintesi asimmetrica, etilendiammina come legante, chiralità nei composti di coordinazione, analisi al polarimetro, complessi inerti e labili, caratteristiche di Co(II) e Co(III), spettroscopia UV-Vis.


2 pomeriggi: caratterizzazione composti sintetizzati (IR, 1H NMR, UV-Vis).


Lezioni teoriche: discussione delle esperienze di laboratorio, spettroscopia infrarossa applicata ai composti di coordinazione, spettroscopia UV-vis applicata ai composti di coordinazione, NMR eteronucleare (19F, 31P, 195Pt, 103Rh, etc.). Teoria VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion), descrizione dei principi alla base della predizione delle geometrie delle molecole costituite da elementi dei blocchi s e p, geometrie preferenziali adottate dai metalli nei composti di coordinazione.

Bibliografia

1) Inorganic Chemistry (Shriver, Atkins)
2) Advanced Inorganic Chemistry (Cotton)
3) Chemistry of the Elements (Greenwood, Earnshaw)
4) Physical Methods in Advanced inorganic Chemistry (Hill, Day)
5) Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds (Nakamoto)
6) Spectrometric identification of organic compounds (Silverstein, Webster)

Metodi didattici

Il corso è suddiviso in lezioni teoriche ed esperienze in laboratorio
Lezioni Teoriche: 32 ore necessarie per la illustrazione delle esperienze di laboratorio e per la descrizione delle tecniche spettroscopiche.
Laboratorio: 30 ore suddivise in 7 esperienze

Modalità verifica apprendimento

I risultati dell'apprendimento saranno monitorati mediante: 1) test durante esercitazioni di laboratorio inerente alle esperienze in esecuzione (peso 10% sulla valutazione finale delle attività di laboratorio). 2) Esame scritto (peso 90% sulla valutazione finale delle attività di laboratorio) della durata di 2 ore, relativo alle tecniche spettroscopiche e dalle metodologie di sintesi in chimica inorganica. L’esame orale e la valutazione finale sarà integrato con l'insegnamento di Chimica Inorganica.

Altre informazioni

Materiale didattico scaricabile da web. Approfondimenti di concetti della chimica di coordinazione scaricabile da web