L’insegnamento prevede 6 CFU di didattica frontale, suddivise in quattro argomenti generali: struttura atomica (8 h), legame chimico covalente, ionico, metallico (16 h), legame chimico nei complessi di coordinazione (8 h), studio della sistematica degli elementi della tavola periodica, con particolare attenzione al blocco s e blocco p (16 h). 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, mediante l'illustrazione dei principali modelli per l'interpretazione del legame. 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. Trattazione sistematica degli elementi principali del blocco s e blocco p, secondo la loro collocazione nella tavola periodica.

I testi consigliati sono: 1) Huheey - Keiter - Keiter “Chimica Inorganica”, Piccin Editore, 2) P. Atkins, T. Overton, J. Rourke, M. Weller, F.Armstrong “Chimica Inorganica”, Zanichelli Editore.

Contenuto dell’insegnamento L’insegnamento prevede 6 CFU di didattica frontale, suddivise in quattro argomenti generali: struttura atomica (8 h), legame chimico covalente, ionico, metallico (16 h), legame chimico nei complessi di coordinazione (8 h), studio della sistematica degli elementi della tavola periodica, con particolare attenzione al blocco s e blocco p (16 h). 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, mediante l'illustrazione dei principali modelli per l'interpretazione del legame. 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. Trattazione sistematica degli elementi principali del blocco s e blocco p, secondo la loro collocazione nella tavola periodica. Programma dettagliato del corso: nella sezione seguente si illustra dettagliatamente il programma con la relativa articolazione nel tempo. Il corso prevede 6 CFU e si sviluppa in 48 ore di didattica frontale con costante coinvolgimento degli studenti presenti. Argomento 1, Struttura dell'atomo (8 h): ruolo della 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. Onde e spettro elettromagnetico, spettri atomici, equazione di Planck, effetto fotoelettrico, quantizzazione dell’energia, atomo di Bohr. Modelli atomici. Dualismo particella-onda, principio di De Broglie. Cenni di meccanica ondulatoria, principio di indeterminazione, equazione di Schrodinger, numeri quantici, orbitali atomici, rappresentazione delle funzioni d’onda radiali ed angolari. Sistemi multielettronici, carica nucleare effettiva, energia orbitali atomici, configurazioni elettroniche degli elementi. Aufbau, principio di massima molteplicità di Hund e principio di escusione di Pauli, proprietà periodiche degli elementi. Dimensioni di atomi e ioni. Energia di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività e loro variazione nella tabella periodica. Carattere metallico, polarizzabilità. Argomento 2, Legame chimico (16 h): legame ionico, struttura cristallina, impacchettamento di sfere, regole del rapporto radiale, Energia reticolare. Ciclo di Born Haber ed equazione di Born Landè. Legame covalente: ordine, lunghezza, geometria ed energia di legame; teoria di Lewis, legame polare ed elettronegatività. Teoria del legame di valenza (VB), modello VSEPR. orbitali ibridi e forma delle molecole, strutture di risonanza, delocalizzazione elettronica. Caratteristiche del legame covalente, legami sigma e p-greco, esempi, correlazione tra struttura e reattività in semplici molecole inorganiche. Teoria degli orbitali molecolari (MO), metodi LCAO, applicazioni a molecole biatomiche omonucleari. Orbitali molecolari per molecole eteronucleari e polinucleari, ordine di legame. Proprietà magnetiche. Legame metallico, metalli e leghe, teoria delle bande, livello di Fermi, conduttività elettrica, isolanti, semiconduttori intrinseci e gap di banda, semiconduttori. Legami elettrostatici, legame idrogeno. Forze intermolecolari, interazioni tra dipoli permanenti, indotti ed istantanei. Solidi ionici, covalenti, metallici e molecolari. Argomento 3, Legame nei composti di coordinazione (8 h): caratteristiche generali dei metalli di transizione. Struttura e isomeria nei complessi. Trattazione VB del legame nei complessi di metalli di transizione. Retrodonazione ed esempi. Teoria del campo cristallino, complessi ottaedrici, quadrato planari e tetraedrici, esempi, serie spettrochimica dei leganti. Teoria del campo dei leganti e metodo MO applicato a complessi. Legame sigma e p-greco. Cenno agli spettri elettronici e alle proprietà magnetiche dei complessi, esempi Argomento 4, Caratteristiche strutturali e proprietà degli elementi del blocco s e blocco p e loro composti (16 h): Idrogeno e suoi composti: effetti isotopici, idruri metallici, ionici e covalenti. 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. Gruppo XIII: boro elementare e legame nei suoi composti, idruri, alogenuri, ossidi e ossoanioni, BN, borazina, borace, borani, carborani, Alluminio e suoi composti. 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. Idruri ed alogenuri. 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 ed alogenuri. 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. Gruppo XVII: Alogeni, proprietà degli alogeni, ossidi, acidi, ossiacidi e ossoanioni, composti interalogenici, polialogenuri. Gruppo XVIII: composti dei gas nobili, composti dello xenon, ossidi ed alogenuri.

I testi consigliati sono: 1) J.D.Lee “Chimica Inorganica”, Piccin Editore, 2) P. Atkins, T. Overton, J. Rourke, M. Weller, F.Armstrong “Chimica Inorganica”, Zanichelli Editore. Sono inoltre disponibili appunti ed approfondimenti sulla piattaforma di elearning Moodle 2 Sapienza.

L’insegnamento prevede 6 CFU di didattica frontale, suddivise in quattro argomenti generali: struttura atomica (8 h), legame chimico covalente, ionico, metallico (16 h), legame chimico nei complessi di coordinazione (8 h), studio della sistematica degli elementi della tavola periodica, con particolare attenzione al blocco s e blocco p (16 h). 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, mediante l'illustrazione dei principali modelli per l'interpretazione del legame. 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. Trattazione sistematica degli elementi principali del blocco s e blocco p, secondo la loro collocazione nella tavola periodica. Programma dettagliato del corso: nella sezione seguente si illustra dettagliatamente il programma con la relativa articolazione nel tempo. Il corso prevede 6 CFU e si sviluppa in 48 ore di didattica frontale con costante coinvolgimento degli studenti presenti. Argomento 1, Struttura dell'atomo (8 h): ruolo della 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. Onde e spettro elettromagnetico, spettri atomici, equazione di Planck, effetto fotoelettrico, quantizzazione dell’energia, atomo di Bohr. Modelli atomici. Dualismo particella-onda, principio di De Broglie. Cenni di meccanica ondulatoria, principio di indeterminazione, equazione di Schrodinger, numeri quantici, orbitali atomici, rappresentazione delle funzioni d’onda radiali ed angolari. Sistemi multielettronici, carica nucleare effettiva, energia orbitali atomici, configurazioni elettroniche degli elementi. Aufbau, principio di massima molteplicità di Hund e principio di escusione di Pauli, proprietà periodiche degli elementi. Dimensioni di atomi e ioni. Energia di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività e loro variazione nella tabella periodica. Carattere metallico, polarizzabilità. Argomento 2, Legame chimico (16 h): legame ionico, struttura cristallina, impacchettamento di sfere, regole del rapporto radiale, Energia reticolare. Ciclo di Born Haber ed equazione di Born Landè. Legame covalente: ordine, lunghezza, geometria ed energia di legame; teoria di Lewis, legame polare ed elettronegatività. Teoria del legame di valenza (VB), modello VSEPR. orbitali ibridi e forma delle molecole, strutture di risonanza, delocalizzazione elettronica. Caratteristiche del legame covalente, legami sigma e p-greco, esempi, correlazione tra struttura e reattività in semplici molecole inorganiche. Teoria degli orbitali molecolari (MO), metodi LCAO, applicazioni a molecole biatomiche omonucleari. Orbitali molecolari per molecole eteronucleari e polinucleari, ordine di legame. Proprietà magnetiche. Legame metallico, metalli e leghe, teoria delle bande, livello di Fermi, conduttività elettrica, isolanti, semiconduttori intrinseci e gap di banda, semiconduttori. Legami elettrostatici, legame idrogeno. Forze intermolecolari, interazioni tra dipoli permanenti, indotti ed istantanei. Solidi ionici, covalenti, metallici e molecolari. Argomento 3, Legame nei composti di coordinazione (8 h): caratteristiche generali dei metalli di transizione. Struttura e isomeria nei complessi. Trattazione VB del legame nei complessi di metalli di transizione. Retrodonazione ed esempi. Teoria del campo cristallino, complessi ottaedrici, quadrato planari e tetraedrici, esempi, serie spettrochimica dei leganti. Teoria del campo dei leganti e metodo MO applicato a complessi. Legame sigma e p-greco. Cenno agli spettri elettronici e alle proprietà magnetiche dei complessi, esempi Argomento 4, Caratteristiche strutturali e proprietà degli elementi del blocco s e blocco p e loro composti (16 h): Idrogeno e suoi composti: effetti isotopici, idruri metallici, ionici e covalenti. 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. Gruppo XIII: boro elementare e legame nei suoi composti, idruri, alogenuri, ossidi e ossoanioni, BN, borazina, borace, borani, carborani, Alluminio e suoi composti. 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. Idruri ed alogenuri. 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 ed alogenuri. 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. Gruppo XVII: Alogeni, proprietà degli alogeni, ossidi, acidi, ossiacidi e ossoanioni, composti interalogenici, polialogenuri. Gruppo XVIII: composti dei gas nobili, composti dello xenon, ossidi ed alogenuri.

P. Atkins, T. Overton, J. Rourke, M. Weller, F.Armstrong, “Chimica Inorganica”, Zanichelli Editore.