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SINTESI INORGANICHE

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Inorganic Synthesis

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Anno accademico 2023/2024

Codice attività didattica
CHI0053
Docenti
Eliano Diana (Titolare degli insegnamenti)
Stefano Livraghi (Titolare degli insegnamenti)
Francesco Turci (Titolare degli insegnamenti)
Alberto Naldoni (Titolare degli insegnamenti)
Anno
1° anno, 2° anno
Periodo
Da definire
Tipologia
Di base
Crediti/Valenza
6
SSD attività didattica
CHIM/03 - chimica generale e inorganica
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Obbligatoria
Tipologia esame
Orale
Tipologia unità didattica
corso
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

Progettazione ed esecuzione di sintesi inorganiche utilizzando tecniche avanzate sia in soluzione che allo stato solido. Purificazione e caratterizzazione strutturale e spettroscopica dei composti preparati.

The course provides an introduction to modern concepts and experimental techniques in solid state and molecular inorganic chemistry. The lectures emphasize the specific experimental techniques required for the laboratory as well as the inorganic and organometallic principles that are the foundation of the experiments being performed. Experiments emphasize protocols that showcase important inorganic and organometallic reaction mechanisms and modern laboratory techniques used routinely in synthetic research and developement laboratories.

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Risultati dell'apprendimento attesi

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: Acquisizione di competenze teoriche e operative relative alla sintesi e caratterizazione di composti inorganici in soluzione ed  in stato solido

CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: Eseguire corrette procedure sintetiche e di caratterizzazione caratteristiche della chimica inorganica.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO Acquisizione di consapevole autonomia di giudizio con riferimento a valutazione e interpretazione di dati da misure sperimentali.

ABILITÀ COMUNICATIVE Acquisizione di competenze e strumenti per la comunicazione nella forma scritta e orale, in lingua italiana, unitamente all'utilizzo di linguaggi grafici e formali propri della chimica.

KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING: Acquisition of theoretical and operational skills related to the synthesis and characterization of inorganic compounds in solution and in solid state

APPLYING KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING: Carry out correct synthesis and characterization procedures of inorganic chemistry.

MAKING JUDGEMENTS: Acquisition of aware judgment autonomy concerning evaluation and interpretation of experimental data in order to achieve strategic choices in unkonw situations.

COMMUNICATION SKILLS: Acquisition of oral and written communication skills and expertise, in italian, as well as the ability to use graphical and formal languages.

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Programma

Tecniche di sintesi in atmosfera controllata. Richiami di spettroscopia vibrazionale (IR e Raman) ed elettronica applicate alla chimica inorganica, cenni di chimica dello stato solido, richiami di diffrazione di raggi X di polveri e riflettanza diffusa.

La prima parte del laboratorio consiste nell'esecuzione di un progetto sintetico e di caratterizzazione di complessi metallici:

-Sintesi e caratterizzazione del N,N'-bis(2-idrossibenzilidene)-2,4,6-trimetilbenzene-1,3-diammina e dei suoi complessi con lo zinco e il rame. Studio spettroscopico di assorbimento e di emissione dell'interazione dei complessi con lo ione Cu2+, lo ione Ag+ e altri ioni metallici.

-Sintesi e caratterizzazione spettroscopica di un complesso con legame metallo-metallo quadruplo: [Mo2Cl8]4- e suoi derivati fosfinici. 

La seconda parte del laboratorio verte su:

Tecniche di sintesi di solidi inorganici: sol-gel, metodo idrotermale.

Sintesi di ossidi semiconduttori (TiO2). Modificazione delle proprieta' ottiche, magnetiche ed elettroniche tramite drogaggio con etero elementi.

Reattivita' all'interfaccia superficie-gas e fotochimica di superficie.

Caratterizzazione mediante, XRD di polvere, spettroscopia EPR e UV-Vis.

Techniques for handling air sensitive compounds. Vibrational (IR e Raman) and electronic spectroscopies applied tio the characterization of inorganic compounds. Basics of solid state chemistry, XRD powder diffraction and diffuse reflectance.  Sol-gel chemistry, hydrothermal methods, chemical vapor reaction.

The first part of the laboratory cosists in the execution of a synthetic project and the caracterization of metal complexes:

-Synthesis and characterization of N,N'-bis(2-hydroxybenzilidene)-2,4,6-trimethylbenzene-1,3-diamine and his Zn2+ and Cu2+ complexes. UV-vis and fluorescence study of the interactions of the Zn complex  with Cu2+, Ag+ and other metal ions.

-Synthesis and spectroscopic charfacterization of a complex with quadruple metal-metal bond: [Mo2Cl8]4- and his phosphine derivatives.

 The second part of the laboratory concerns:

Synthesis and doping of semiconducting  oxides (TiO2)

Surface reactivity and fotochemistry.

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Modalità di insegnamento

L'inseganmento prevede una serie di lezioni frontali (2CFU) in cui verranno fornite alcune nozioni sulle sintesi di laboratorio e verranno illustrate in dettaglio le esperienze previste in laboratorio, i protocolli di sintesi e le relative misure di sicurezza da adottare. Verranno inoltre approfonditi argomenti inerenti le tecniche di caratterizzazione e i meccanismi di reazione coinvolti nelle sintesi. La parte di laboratorio (4 CFU) riguarderà l'attività pratica di sintesi e caratterizzazione.

The course includes lectures (2CFU) in which some basic information on laboratory synthesis and related protocol will be provided. The laboratory part (4 CFU) will concern the practical activity of synthesis and characterization.

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Modalità di verifica dell'apprendimento

Al fine di superare l'esame verrà richiesto di progettare una sintesi di laboratorio (scelta dei reagenti, modalità di sintesi, attrezzatura necessaria, procedure di sicurezza…) da presentare sotto forma di elaborato scritto e di presentare in forma orale (preparando una presentazione pptx) una delle esperienze svolte approfondendo la bibliografia relativa. Elaborato scritto e presentazione pptx NON potranno riguardare la medesima parte del laboratorio.

La componente studentesca verrà valutato su entrambe le parti di laboratorio e lo studente avrà facoltà di decidere quale parte presentare in forma di elaborato scritto e quale in forma di presentazione pptx. La valutazione finale sarà una media matematica delle due valutazioni ricevute. Verrà valutata i) la capacità di identificare il problema scientifico; ii) la capacità di identificare e razionalizzare i dati sperimentali; iii) la capacità di discussione dei risultati e la formulazione di conclusioni; iv) la capacità espositiva e il grado di elaborazione personale e v) il grado di comprensione della materia.

Each student will design a laboratory protocol (choice of reactants, synthesis method, equipment, safety procedures ...) in the form of a written document and an oral presentation for one of the practical experience carried out in the laboratory (preparing a pptx presentation). Written work and pptx presentation CANNOT concern the same part of the laboratory.

Each student will be examined on both parts of the laboratory and each student will decide which part to present in written form and which in pptx presentation form.

 

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Attività di supporto

I docenti sono disponibili su appuntamento a discutere, ripetere e chiarire i concetti spiegati nelle lezioni.

the teachers are available by electronic appointment to discuss, repeat and clarify the concepts explained in the lessons.

Testi consigliati e bibliografia

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RUREN XU, WENQIN PANG, QISHENG HUO, Modern inorganic synthetic chemistry, Elsevier

Articoli su rivista forniti dai docenti

 

RUREN XU, WENQIN PANG, QISHENG HUO, Modern inorganic synthetic chemistry, Elsevier

Litterature articles provided by the instructors



Registrazione
  • Chiusa
    Apertura registrazione
    02/10/2023 alle ore 12:00
    Chiusura registrazione
    16/12/2023 alle ore 23:55
    Oggetto:
    Ultimo aggiornamento: 25/07/2023 12:16
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