CHIMICA GENERALE ED INORGANICA II
Anno accademico 2017/2018 - 2° annoCrediti: 6
SSD: CHIM/03 - Chimica generale e inorganica
Organizzazione didattica: 150 ore d'impegno totale, 98 di studio individuale, 28 di lezione frontale, 24 di esercitazione
Semestre: 1°
Obiettivi formativi
Trattare gli aspetti fondamentali della Chimica Generale ed Inorganica con particolare attenzione alle proprietà chimiche dei principali elementi di transizione del blocco d, sulla struttura e reattività dei loro complessi di coordinazione e del loro ruolo in sistemi biologici allo scopo di facilitare la comprensione di tematiche connesse e sviluppati in altri corsi del Corso di Laurea.
Prerequisiti richiesti
Aver superato l’esame di Chimica Generale ed Inorganica I.
Frequenza lezioni
Obbligatoria
Contenuti del corso
Elementi di termodinamica* - Sistema termodinamico e funzioni di stato. Primo principio della termodinamica e termochimica. L´entalpia. Secondo principio della termodinamica. Entropia, energia libera e fenomeni chimici.
Elettrochimica - Conduzione elettrolitica. Elettrolisi. Le leggi di Faraday*. Celle galvaniche e celle elettrolitiche. Potenziali standard*. Equazione di Nernst.
Cinetica Chimica - Velocità e ordine di reazione. Energia di attivazione* e complesso attivato. Parametri che influenzano la velocità di reazione*. Equazione di Arrhenius. Catalizzatori.
Elementi di transizione* - Struttura elettronica e principali proprietà chimiche.
Composti di coordinazione* - Struttura dei composti di coordinazione. Nomenclatura. Legame di coordinazione. Numero di coordinazione e geometrie di coordinazione. Principali classi di composti di coordinazione. Teorie del campo cristallino e dell'orbitale molecolare. Struttura elettronica dei composti di coordinazione Reattività dei composti di coordinazione. Reazioni di sostituzione e di trasferimento elettronico.
Metalli nei sistemi biologici - Composizione media degli elementi nel corpo umano. Elementi essenziali. Funzioni biologiche degli elementi inorganici e classificazione delle metallo-biomolecole.
N.b. con asterisco*, sono indicati gli argomenti minimi irrinunciabili per il superamento dell’esame
Testi di riferimento
1. A. M. Manotti Lanfredi & A. Tiripicchio, FONDAMENTI DI CHIMICA, CEA
2. F. A. Cotton, G. Wilkinson e P. L.Gaus. -- Principi di Chimica Inorganica. Casa Editrice Ambrosiana, Milano.
3. W. Kaim, B. Schwederski -- BIOINORGANIC CHEMISTRY: INORGANIC ELEMENTS IN THE CHEMISTRY OF LIFE Ed. Wiley.
Stechiometria
4. P. M. Lausarot, G.A. Vaglio - STECHIOMETRIA PER LA CHIMICA GENERALE- Piccin
5. P. Giannoccaro, S. Doronzo -ELEMENTI DI STECHIOMETRIA- Edises
N.B.: Eventuali testi non elencati, possono essere sottoposti al vaglio del docente.
Programmazione del corso
| * | Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|---|
| 1 | * | Introduzione Corso. - Termodinamica: sistemi aperti, chiusi e isolati. - Variabili di stato, funzioni di stato, entalpia | Testo 1: Cap. 9 |
| 2 | * | Primo principio della termodinamica. - Legge di Hess. - Entalpia standard di formazione dagli elementi. - Processi spontanei e reversibili. - Passaggi di stato, entropia. | Testo 1: Cap. 9 |
| 3 | * | Secondo principio delle termodinamica. - Entropia di Boltzmann. - Entropia standard. - Terzo principio della termodinamica. - Energia libera di Gibbs | Testo 1: Cap. 9 |
| 4 | * | Energia libera di Helmholtz. - Energia libera standard di formazione. - Energia libera di reazione. - Connessione con la costante di equilibrio. | Testo 1: Cap. 9 |
| 5 | Elettrochimica: Leggi di Faraday, elettrodo ad idrogeno, potenziali normali di riduzione, Equazione di Nerst. | Testo 1: Cap. 13 | |
| 6 | * | Introduzione Cinetica Chimica. -Velocità di reazione: Influenza della concentrazione dei reagenti; Reazioni del primo e secondo ordine. | Testo 1: Cap. 14 |
| 7 | * | Influenza della radiazione. - Influenza della temperatura. - Legge di Arrhenius. - Teoria degli urti, Energia di Attivazione. | Testo 1: Cap. 14 |
| 8 | Catalizzatori omogenei ed eterogenei. - Elettrochimica: celle elettrolitiche, celle galvaniche | Testo 1: Cap. 14 | |
| 9 | Richiami di chimica quantistica: Numeri quantici, configurazione elettronica degli elementi. | Testo 1: Cap. 2; Testo 2 Caps 2 e 3. | |
| 10 | Metalli di transizione*: Proprietà e caratteristiche. - Legami nei metalli della serie di transizione ''d'' | testo 2: Cap 8 par 12 e cap 23. | |
| 11 | * | Legame nei complessi: Teoria del legame di valenza. | Testo 2: Cap. 23 |
| 12 | * | CFT: Teoria del campo cristallino nei complessi. | Testo 2: Cap. 23 |
| 13 | Teoria dell’orbitale molecolare (MO): Legami sigma e p-greca | Testo 2: Cap. 23 e Testo 1: Cap 3. | |
| 14 | * | Leganti p-grecp accettori - Leganti p-greco donatori - Classificazione 'Hard-Soft' | Testo 2: Caps 7, 23 e 28 |
| 15 | * | Teoria MO e regola EAN (Effective Atomic Number) e relative eccezioni. - Conteggio degli elettroni. | Testo 2 |
| 16 | * | Nomenclatura dei composti di coordinazione. - Effetto Chelzione. | Testo 2: Cap 6. |
| 17 | Composti Metallorganici - Cenni di Bioinorganica: Ruolo dei metalli, Porfirine, Proteine-eme. | Testo 2: Caps 29 e 31 | |
| 18 | Effetto Bohr - Esercitazioni | Testo 2: Cap. 31 | |
| 19 | Esercitazioni | ||
| 20 | Esercitazioni | ||
| 21 | Esercitazioni | ||
| 22 | Esercitazioni | ||
| 23 | Esercitazioni | ||
| 24 | Esercitazioni |
N.B. La conoscenza degli argomenti contrassegnati con l'asterisco è condizione necessaria ma non sufficiente per il superamento dell'esame. Rispondere in maniera sufficiente o anche più che sufficiente alle domande su tali argomenti non assicura, pertanto, il superamento dell'esame.
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Test a risposta multipla.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Calcolo dell’energia libera di una reazione;
Calcolo dell’energia di attivazione;
f.e.m. di una pila;
Configurazione elettronica degli elementi di transizione;
Formule di struttura dei Complessi.