Laurea triennale in CHIMICA        A.A. 2009/2010

Chimica Inorganica (I Corso)             Prof. Gianfranco Ciani

Programma

- Introduzione (1 ora): La chimica inorganica. Origine e distribuzione degli elementi

- Struttura atomica (4 ore): Struttura atomica e periodicità chimica, orbitali atomici, schermatura e penetrazione, Z_eff e regole di Slater, atomi a molti elettroni, accoppiamento di Russel-Saunders, parametri atomici, raggi atomici e ionici, elettronegatività, carattere hard-soft.

- Introduzione al legame chimico (5 ore) : Teoria di Lewis, geometria molecolare e teoria VSEPR, simmetria molecolare e gruppi puntuali, tabelle dei caratteri e loro applicazioni.

- Legame covalente (9 ore): Orbitali molecolari, MO-LCAO per molecole biatomiche e poliatomiche, orbitali di simmetria (SALC), diagrammi di Walsh, proprietà delle molecole covalenti, distanze ed energie di legame. Ibridizzazioni intermedie.

- Stato solido e legame ionico (9 ore): Tipi di solidi, struttura cristallina, impacchettamento di sfere, metalli e leghe, modello ionico, entalpie reticolari, equazione di Born-Mayer, equazione di Kapustinskii, legame nei solidi e teoria delle bande, livello di Fermi, conduttività elettrica, isolanti, semiconduttori intrinseci e gap di banda, semiconduttori estrinseci p ed n, celle fotovoltaiche. Cenno alle proprietà elettroniche dei materiali inorganici.

- Caratteristiche strutturali e proprietà degli elementi tipici e loro composti (12 ore). Idrogeno e suoi composti: effetti isotopici, idruri metallici, composti binari elettron-deficienti, -precisi e -ricchi,  acqua e ghiaccio, legami a idrogeno. Gruppi del boro e del carbonio: boro elementare, alogenuri, ossidi e ossoanioni, BN, borazine, borani, carborani e regole di Wade, carbonio elementare, fullereni, carburi e composti di intercalazione, silicio elementare, silicati, setacci molecolari e zeoliti. Gruppi dell’azoto e dell’ossigeno: attivazione dell’azoto, ammoniaca, ossidi e ossoanioni di azoto e fosforo, ossigeno tripletto e singoletto, zolfo elementare, ossidi e ossoanioni dello zolfo, ossidi, perossidi e superossidi metallici, composti a catene, anelli e gabbie del blocco p. Alogeni e gas nobili proprietà degli alogeni, composti interalogeni, ossoacidi e ossoanioni, composti dei gas nobili.

- Chimica dei composti di coordinazione (8 ore). Caratteristiche generali dei metalli di transizione.  Stuttura e isomeria nei complessi. Legame chimico: Teoria del campo cristallino, campo dei leganti e metodo MO. Cenno agli spettri elettronici e alle proprietà magnetiche dei complessi

Testo consigliato:   D.F. SHRIVER, P.W. ATKINS, C.H. LANGFORD,   Inorganic chemistry   2° Edition, Oxford University Press. 

Oppure :   D.F. SHRIVER, P.W. ATKINS,   Inorganic chemistry   3° Edition, Oxford.

Testi da consultare

J.E. HUHEEY, Inorganic chemistry   3° Edition, Harper Collins Publishers.

W.L. JOLLY, Modern inorganic chemistry  2° Edition, McGraw-Hill.

F.A. COTTON, G. WILKINSON, Advanced inorganic chemistry  4° Edition John Wiley & Sons.

N.N. GREENWOOD, A. EARNSHAW,     Chemistry of the elements, Pergamon.

A.F. WELLS, Structural Inorganic chemistry, Clarendon Press.