Propedeuticità : Esame di “Chimica Generale” (003CC I° anno, cdl in Chimica / 269CC I° anno, cdl in CIA)

Inoltre, per una migliore comprensione degli argomenti trattati, è opportuno avere seguito il corso di "Chimica Inorganica I" (II° anno, cdl in Chimica) / “Chimica Inorganica” (I° anno, cdl in CIA).

• Il corso si svolgerà in aula mediante lezioni frontali, con ausilio di powerpoint e lavagna; oppure in modalità online, mediante piattaforma Microsoft Teams
• Sulla piattaforma Moodle / Elearning, saranno regolarmente caricate le slides delle lezioni ed altro materiale di approfondimento.
• Su richiesta degli studenti, saranno fissati dei ricevimenti (anche online).
• Comunicazioni sul corso (data/ora/luogo, programma ed eventuali variazioni) e richieste di ricevimento saranno gestite mediante emai e tramite la piattaforma Moodle / Elearning.

Approfondimento della chimica inorganica/di coordinazione dei metalli di transizione d, con particolare riferimento alla natura e proprietà dei leganti/anioni più comuni. Per ciascuna classe di composti, saranno presentati:

1) distribuzione nella tavola periodica

2) considerazioni sulla natura del legame e sulla struttura; e conseguenti proprietà chimico-fisiche

3) principali reazioni di sintesi/formazione e reattività (acido/base, redox)

4) esempi applicativi, in particolare riguardanti le tematiche della corrosione e metallurgia

Gli aspetti 1-3 ed il loro andamento in funzione del centro metallico scelto (lungo il gruppo, lungo il periodo e rispetto allo stato di ossidazione) sarà presentato/discusso con riferimento alle proprietà dei leganti (dimensioni atomiche, elettronegatività, proprietà elettroniche) e dati termodinamici (energia di legame, costanti di equilibrio, potenziali di riduzione).

• Ioni metallici in soluzione acquosa: aquoioni, idrossocomplessi e ossocomplessi. Equilibri acido/base, di consensazione e redox.
• Ossidi metallici. Aspetti strutturali e relazione con lo stato di ossidazione. Sintesi/formazione, caratteristiche di solubilità, reattività acido/base.
• Cloruri metallici. Aspetti strutturali e relazione con lo stato di ossidazione del centro metallico. Acidità secondo Lewis. Reattività nei confronti dell’idrolisi. Clorocomplessi [MClx]n-.
• Fluoruri, bromuri e ioduri metallici. Considerazioni su elettronegatività, energie di legame e potere ossidante dell’alogeno. Considerazioni sul massimo stato di ossidazione raggiungibile dai metalli di transizione e sul carattere ionico/covalente del legame. Strutture e formazione/reattività: confronto con cloruri.
• Solfati, nitrati (ed altri ossoanioni) dei metalli. Capacità coordinante e confronto tra le strutture allo stato solido e in soluzione. Composti anidri e idrati. Metodi di sintesi generali, aspetti redox e relazione con stato di ossidazione.
• Cianuri metallici e cianocomplessi. Ione CN: caratteristiche generali e proprietà come legante, confronto con altri leganti e nei confronti di vari centri metallici. Conseguenze sulla stabilità e le proprietà redox dei composti metallici.
• Amminocomplessi [M(NH3)x]n+. NH3: caratteristiche generali e reattività acido/base, redox e di sostituzione. Confronto con H2O e acquocomplessi.
• Solfuri (e disolfuri) metallici. Confronto zolfo/ossigeno: elettronegatività, acidità H2O/H2S, principio hard/soft e confronto proprietà S2/O2 nella stabilizzazione stati di ossidazione. Conseguenze su aspetti strutturali, natura del legame, reattività/solubilità in acqua.
• L’ossidazione dei metalli. O2 e H+ come agenti ossidanti: aspetti cinetici e termodinamici. Metalli nobili e non. Reazioni redox in soluzione acquosa e diagrammi di Pourbaix. Acidi minerali più comuni, acqua regia e reattività con i metalli.
• La chimica della corrosione (introduzione). Aspetti generali (cinetici e termodinamici). La corrosione del Ferro. La corrosione galvanica. Metodi utilizzati per rallentare o impedire la corrosione.
• Aspetti chimici della metallurgia. Dal minerale al metallo: principi generali della reattività sfruttata per la separazione, la riduzione e la purificazione dei metalli di transizione d. Produzione industriale di V, Cu, Au e metalli del gruppo del platino (Ru, Os, Rh, Ir, Pd, Pt).

Appunti presi a lezione, materiale incluso nelle slides delle lezioni e materiale supplementare disponibile sulla piattaforma Moodle / Elearning.

Come approfondimento/riferimento può essere consultato il seguente testo:

Chemistry of the Elements, N.N. Greenwood, A. Earnshaw, 2nd Ed. 1997, cap. 19-29

L'esame consiste in un colloquio tra il candidato e il docente circa gli argomenti trattati durante il corso. La prova orale è superata qualora lo studente dimostri una sufficiente comprensione e capacità di ragionamento circa gli argomenti oggetto del colloquio, particolarmente riguardo agli aspetti fondamentali

L’esame sarà svolto, in date stabilite, in presenza (aula del Dipartimento di Chimica), oppure in modalità online sulla piattaforma Microsoft Teams.

Aula virtuale del corso sulla piattaforma Microsoft Teams:

https://teams.microsoft.com/l/channel/19%3a56af3a04a69d424d8bf6bb96cc20691f%40thread.tacv2/Generale?groupId=08177cb1-0812-4437-a5f4-1552914c4067&tenantId=c7456b31-a220-47f5-be52-473828670aa1