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 [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
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.
1 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: 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: 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
Il corso fornisce spunti associati al “Goal 12” dell’a Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile: “Ensure sustainable consumption and production patterns” e relativi alla corretta gestione delle risorse e scarti di laboratorio di sintesi.
