Obiettivi formativi
Teoria: Apprendimento dei concetti base della chimica di coordinazione Progettazione e utilizzo di leganti adatti alla interazione con centri metallici. Descrizione delle tecniche spettroscopiche comunemente utilizzate per la caratterizzazione di composti di coordinazione: NMR eteronucleare, IR e UV-visibile.
Laboratorio: Conoscenza delle norme di sicurezza per la frequentazione di un laboratorio chimico; Acquisizione di dimestichezza con le normali apparecchiature utilizzate per la sintesi chimica; Preparazione di composti di coordinazione con diversi metalli della prima serie di transizione (Cu, Co, Zn, V); Utilizzo delle tecniche spettroscopiche per la caratterizzazione dei composti preparati in laboratorio.
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 e [VO(acac)2], caratteristiche di [VO]2+, crescita cristalli di composti di coordinazione e analisi ottica, spettroscopia 1H NMR, spettroscopia IR
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.
3 pomeriggio: analisi chimica qualitativa, III e IV gruppo analitico. Reazioni di precipitazione e dissoluzione di sali e idrossidi di metalli e loro reazioni di riconoscimento.
2 pomeriggi: caratterizzazione composti sintetizzati (IR, 1H NMR, UV-Vis).
Lezioni teoriche:
1) discussione estesa delle esperienze di laboratorio,
2) spettroscopia infrarossa applicata ai composti di coordinazione, spettroscopia UV-vis applicata ai composti di coordinazione, cenni di spettroscopia NMR.
3) 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
I seguenti testi sono stati utilizzati per descrivere i vari argomenti trattati nel corso.
1) Inorganic Chemistry (Shriver, Weller et al.)
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.
Le lezioni sono organizzate in modo da essere fruite in presenza. Gli spazi riservati sono infatti idonei ad accogliere in sicurezza tutti gli studenti, previa registrazione e prenotazione del posto secondo le modalità che vengono comunicate attraverso i canali ufficiali.
Per facilitare coloro che saltuariamente non abbiano la possibilità di essere presenti a lezione, viene affiancata la possibilità di fruire le lezioni anche a distanza in modalità sincrona (via Teams) e asincrona (caricando il link della lezione sul portale elly dove resterà fruibile per alcuni giorni). Il corso e' basato su lezioni frontali in presenza alle quali viene data la precedenza, per cui l'accesso alle modalità sincrona a distanza e/o a quella asincrona saranno subordinate alla mancanza di problematiche di tipo tecnico o di connettività che si potrebbero verificare.
Le lezioni frontali saranno supportate quindi da materiale accessibile online nel sito http://elly2020.scvsa.unipr.it/.
Modalità verifica apprendimento
I risultati dell'apprendimento saranno monitorati mediante: test durante esercitazioni di laboratorio, esame scritto ed orale integrato con l'insegnamento di Chimica Inorganica.
Altre informazioni
Materiale didattico scaricabile da web. Approfondimenti di concetti della chimica di coordinazione scaricabile da web
Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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