programma di chimica inorganica

PROGRAMMA DI CHIMICA INORGANICA
CORSO DI LAUREA IN SCIENZA DEI MATERIALI AA 07-08
Parte Prima) La meccanica quantistica e l’atomo di idrogeno. Orbitali atomici
nell’atomo di idrogeno. Atomi multielettronici. Metodo degli orbitali molecolari.
Molecole biatomiche omonucleari degli elementi del I e II periodo. Molecole
biatomiche eteronucleari. Struttura e proprieta' di CO, NO, HF. Molecole triatomiche
lineari, CO2, H3 e H3+.
Parte Seconda) I complessi dei metalli di transizione. Approccio “Teoria del Campo
Cristallino” (CFT) e Teoria degli Orbitali Molecolari (MO) alla descrizione della
natura del legame. Effetto della natura dei leganti sulle proprietà spettrali e
magnetiche dei complessi dei metalli di transizione. La serie spettrochimica. Alcuni
esempi di complessi ottaedrici M(CO)n e MXn.
Parte Terza) Cinetica chimica. La velocità di reazione istantanea. Ordine di reazione.
Equazioni cinetiche di reazioni del primo e del secondo ordine. La costante specifica
di velocità. La teoria di Arrhenius e lo stato di transizione. Effetto della temperatura
sulla velocità di una reazione. Il concetto di catalisi. Catalizzatori omogenei ed
eterogenei. Studio di alcuni processi di importanza industriale: sintesi di ammoniaca e
idrogenazione di alcheni.
Parte Quarta) Strutture degli elementi. Solidi elementari. Teoria degli orbitali
molecolari applicata ai solidi. Metalli, semiconduttori, isolanti. I solidi ionici:
l'energia del reticolo ionico: il modello di Born-Lande' ed il ciclo di Born-Haber.
Entalpia reticolare e solubilità. Il concetto di Entalpia di idratazione degli ioni.
Parte Quinta) Sistematica. L’idrogeno. I composti dell’idrogeno: idruri salini, idruri
metallici e composti binari molecolari Preparazione e proprieta' generali chimicofisiche degli elementi dei gruppi 1-17. In particolare, caratteristiche e comportamento
dei seguenti elementi e composti: Gruppo 1: Li, Na, K, idruri, ossidi, perossidi,
idrossidi, sali più comuni: carbonato e idrogenocarbonato di sodio, cloruro di sodio e
di potassio, nitrato di potassio. Gruppo 2: Be, Mg, Ca, ossido di calcio. Gruppo 13:
B, Al, idruri di boro, idruri di alluminio. Preparazione dell’alluminio. Gruppo 14: Gli
allotropi del carbonio: grafite, diamante, fullereni e nanotubi. Silicio, stagno, piombo:
preparazione e proprietà degli elementi. Carburi metallici, covalenti e salini. Silice e
silicati. Cenni sugli alluminosilicati. Gruppo15 (cenni): Proprietà degli elementi.
Sintesi dell’ammoniaca. Composti dell’azoto con l’idrogeno. Ossidi e ossiacidi
dell’azoto. Ossidi e ossiacidi del fosforo. Gruppo16: Proprietà chimiche degli
elementi e dei composti. Ossidi e ossiacidi dello zolfo. Preparazione industriale
dell’acido solforico. Gruppo 17: Proprietà generali e preparazione degli elementi.
Alogenuri di idrogeno. Ossidi e acidi ossigenati.
Alcuni consigli per lo studio. Il Corso di Chimica Inorganica è incentrato su alcune
pareti fondamentali, alcune delle quali costituiscono un approfondimento del corso
istruttivo svolto nel primo semestre. Per un approccio ottimale allo studio, il bagaglio
culturale dello Studente deve prevedere una solida conoscenza dei Fondamenti della
Chimica Generale. Il programma del corso, ai meri fini di una comodità di approccio
allo studio, è stato distinto in cinque parti.
Qualsiasi testo di Chimica Generale offre delle ottime basi per uno studio accurato. I
testi di consultazione e di approfondimento, per una più efficace e duratura
preparazione sono qui elencati.
Per quanto riguarda la Parte Prima, un ottimo testo di riferimento è costituito dal B.H.
Mahan, Chimica Generale e Inorganica, Ambrosiana Edizioni (Cap. 10 e 12).
Per quanto riguarda la Parte Seconda e Terza, una buona descrizione della teoria dei
complessi dei metalli di transizione è riportata nel testo P. Atkins, L. Jones, Principi
di Chimica, Zanichelli (Cap. 16). La teoria cinetica è riportata nel capitolo 13.
Per la Parte Quarta si consiglia ancora una volta il Mahan (Cap. 11). Per un ulteriore
approfondimento si consiglia il testo D.F. Shriver, P.W. Atkins, C.H. Langford,
Chimica Inorganica, Zanichelli (Cap. 4). Tale testo è indicato per un approfondimento
della Parte Quinta (sistematica), ai capitoli 9, 11.
Tutti i testi indicati (e altri) sono disponibili nella nostra Biblioteca di Area
Scientifica.