programma dettagliato Chimica Inorganica I

Programma del corso Chimica Inorganica I
Laurea Triennale 270 Chimica canale M-Z (CI)
Descrizione generale: Corso di base in cui viene trattato il legame chimico.
Nelle linee generali il corso prevede: Concetti e applicazioni del legame chimico per molecole semplici e per composti di
coordinazione. Trattazione sistematica degli elementi principali secondo la loro collocazione nella tavola periodica.
Programma dettagliato: Legame chimico: Legame covalente (metodi VSEPR, valence bond VB, molecular orbitals MO),
ionico, metallico. Legame idrogeno ed interazioni deboli. Introduzione ai composti di coordinazione Teoria VB, teoria del
campo cristallino, teoria MO. Sistematica: Idrogeno, proprietà e principali composti chimici; Metalli alcalini ed Alcalino
terrosi (elementi del gruppo 1 e 2), Principali composti chimici, idruri, alogenuri, carburi, composti organometallici
(Grignard); Elementi del gruppo 13, Principali composti chimici, borani, composti con altri elementi; Elementi del gruppo 14,
Stati allotropici degli elementi (diamante, grafite, fullereni), carbonio e molecole derivate, silice e suoi principali composti;
Elementi del gruppo 15, Principali composti di N, P, As, Sb, Bi, ossidi e acidi ossigenati dell'azoto e del fosforo, polifosfati;
Elementi del gruppo 16 (calcogeni) Chimica dell’ossigeno e dell'ozono, ossidi e ossiacidi dello zolfo, alogenuri, composti dello
zolfo con l'azoto; Elementi del gruppo 17 (alogeni) Idruri, alogenuri, ossidi, ossiacidi, composti interalogenici, polialogenuri;
Elementi del gruppo 18 (gas nobili) chimica dello xenon; Cenni sulle proprietà generali degli elementi di transizione
Programma dettagliato
1-Introduzione: La chimica inorganica, origine e distribuzione degli elementi, Legge di Lavoisier, legge di Proust, teoria
atomica di Dalton. Atomi e massa atomica. Legge di Gay Lussac ed esperimenti di Cannizzaro. Concetto di mole, numero di
Avogadro, Particelle elementari, massa e carica delle particelle elementari, esperimenti di Thomson, Mullikan e Rutherford.
Numero atomico, numero di massa, isotopi.
2-Struttura atomica: onde e spettro elettromagnetico, spettri atomici, equazione di Planck, effetto fotoelettrico,
quantizzazione dell’energia, atomo di Bohr.
3-Struttura atomica: cenni di meccanica ondulatoria, principio di indeterminazione, equazione di Schrodinger, numeri
quantici, orbitali atomici, rappresentazione delle funzioni d’onda radiali ed angolari
4-Struttura atomica: sistemi multielettronici, carica nucleare effettiva, energia orbitali atomici, configurazioni elettroniche
degli elementi. Aufbau, proprietà periodiche degli elementi. Dimensioni di atomi e ioni. Energia di ionizzazione, affinità
elettronica, elettronegatività e loro variazione nella tabella periodica. Carattere metallico, polarizzabilità.
5-Legame chimico: legame ionico, struttura cristallina, impacchettamento di sfere, Energia reticolare. Ciclo di Born Haber ed
equazione di Born Landè.
6-Legame chimico: legame covalente: ordine, lunghezza ed energia di legame; teoria di Lewis, legame polare ed
elettronegatività. Modello VSEPR.
7-Legame chimico: Teoria del legame di valenza (VB), orbitali ibridi e forma delle molecole, strutture di risonanza.
Caratteristiche del legame covalente.
8-Legame chimico: Teoria VB, esempi, struttura e reattività.
9-Legame chimico Teoria degli orbitali molecolari (MO), metodi LCAO, applicazioni a molecole biatomiche omonucleari.
10-Legame chimico: Orbitali molecolari per molecole eteronucleari, ordine di legame. Proprietà magnetiche.
11-Legame chimico: legame metallico, metalli e leghe, teoria delle bande, livello di Fermi, conduttività elettrica, isolanti,
semiconduttori intrinseci e gap di banda, semiconduttori.
12-Legame chimico: Legami elettrostatici, legame ad idrogeno. Forze intermolecolari. Solidi ionici, covalenti, metallici e
molecolari.
13-Chimica dei composti di coordinazione: caratteristiche generali dei metalli di transizione. Struttura e isomeria nei
complessi. Trattazione VB del legame nei complessi di metalli di transizione. Retrodonazione. Esempi
14- Legame chimico nei complessi: Teoria del campo cristallino, esempi, serie spettrochimica.
15-Legame chimico nei complessi: teoria del campo dei leganti e metodo MO. Legame sigma e p-greco. Cenno agli spettri
elettronici e alle proprietà magnetiche dei complessi, esempi
16-Legame chimico nei complessi esempi
17-Caratteristiche strutturali e proprietà degli elementi tipici e loro composti: Idrogeno e suoi composti: effetti isotopici,
idruri metallici, ionici e covalenti
18- Primo e secondo gruppo: proprietà, composti e strutture di legame, metalli alcalini ed alcalino terrosi, composti
principali, idruri, alogenuri, carburi, composti organometallici (Grignard) complessi corona, criptandi, importanza biologica
19- Gruppo XIII: boro elementare e legame nei suoi composti, idruri, alogenuri, ossidi e ossoanioni, BN, borazina, borace,
borani, carborani, Alluminio e composti
20-Gruppo XIV: carbonio elementare, forme allotropiche e suoi composti, fullereni, ossidi, alogenuri, alcani, alcheni alchini,
composti aromatici, carburi e composti di intercalazione, silicio elementare, silicati, setacci molecolari e zeoliti, silani,
alogenuri, composti organo silicio, siliconi.
21-Gruppo XV: azoto, idruri, ammoniaca, ossidi e osso anioni, acidi; fosforo elementare ed i suoi composti, idruri, ossidi,
ossiacidi,fosfati e polifosfati, alogenuri, fosfazeni, fosfine, arsenico, antimonio e bismuto, principali composti, idruri
22-Gruppo XVI: ossigeno,ozono, ossidi acidi, basici e neutri, ossidi, perossidi e superossidi, zolfo elementare, ossidi e
ossiacidi dello zolfo, acidi solforosi, solforici, tionici, idruri,
23- Gruppo XVII: Alogeni, proprietà degli alogeni, ossidi, acidi, ossiacidi e ossoanioni, composti interalogenici,
polialogenuri
24- Gruppo XVIII: composti dei gas nobili, composti dello xenon, ossidi ed alogenuri