CHIMICA GENERALE ED INORGANICA II

CHIM/03 - 6 CFU - 1° semestre

Docente titolare dell'insegnamento

GIUSEPPE MARCELLO LOMBARDO
Email: glombard@unict.it
Edificio / Indirizzo: Edificio 1, Cittadella universitaria, Viale A. Doria, 6, 95125 Catania
Telefono: 0957385058
Orario ricevimento: Martedì e Gioved' dalle ore 10:00 alle 12:00, Previo contatto e-mail anche in via telematica (Microsoft Teams)


Obiettivi formativi

Trattare gli aspetti fondamentali della Chimica Generale ed Inorganica con particolare attenzione alle proprietà chimiche dei principali elementi di transizione del blocco d, sulla struttura e reattività dei loro complessi di coordinazione e del loro ruolo in sistemi biologici allo scopo di facilitare la comprensione di tematiche connesse e sviluppati in altri corsi del Corso di Laurea.


Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Lezioni ed esercitazioni in aula.


Prerequisiti richiesti

Aver superato l’esame di Chimica Generale ed Inorganica I.



Frequenza lezioni

Obbligatoria



Contenuti del corso

Elementi di termodinamica* - Sistema termodinamico e funzioni di stato. Primo principio della termodinamica e termochimica. L´entalpia. Secondo principio della termodinamica. Entropia, energia libera e fenomeni chimici.

Elettrochimica - Conduzione elettrolitica. Elettrolisi. Le leggi di Faraday*. Celle galvaniche e celle elettrolitiche. Potenziali standard*. Equazione di Nernst.

Cinetica Chimica - Velocità e ordine di reazione. Energia di attivazione* e complesso attivato. Parametri che influenzano la velocità di reazione*. Equazione di Arrhenius. Catalizzatori.

Elementi di transizione* - Struttura elettronica e principali proprietà chimiche.

Composti di coordinazione* - Struttura dei composti di coordinazione. Nomenclatura. Legame di coordinazione. Numero di coordinazione e geometrie di coordinazione. Principali classi di composti di coordinazione. Teorie del campo cristallino e dell'orbitale molecolare. Struttura elettronica dei composti di coordinazione Reattività dei composti di coordinazione. Reazioni di sostituzione e di trasferimento elettronico.

Metalli nei sistemi biologici - Composizione media degli elementi nel corpo umano. Elementi essenziali. Funzioni biologiche degli elementi inorganici e classificazione delle metallo-biomolecole.

N.b. con asterisco*, sono indicati gli argomenti minimi irrinunciabili per il superamento dell’esame



Testi di riferimento

1. A. M. Manotti Lanfredi & A. Tiripicchio, FONDAMENTI DI CHIMICA, CEA

2. F. A. Cotton, G. Wilkinson e P. L.Gaus. -- Principi di Chimica Inorganica. Casa Editrice Ambrosiana, Milano.

3. W. Kaim, B. Schwederski -- BIOINORGANIC CHEMISTRY: INORGANIC ELEMENTS IN THE CHEMISTRY OF LIFE Ed. Wiley.

Stechiometria

4. P. M. Lausarot, G.A. Vaglio - STECHIOMETRIA PER LA CHIMICA GENERALE- Piccin

5. P. Giannoccaro, S. Doronzo -ELEMENTI DI STECHIOMETRIA- Edises

 

N.B.: Eventuali testi non elencati, possono essere sottoposti al vaglio del docente.


Altro materiale didattico

http://www.dsf.unict.it/docenti/giuseppe.lombardo



Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Introduzione Corso. - Termodinamica: sistemi aperti, chiusi e isolati. - Variabili di stato, funzioni di stato, entalpiaTesto 1: Cap. 9 
2Primo principio della termodinamica. - Legge di Hess. - Entalpia standard di formazione dagli elementi. - Processi spontanei e reversibili. - Passaggi di stato, entropia. Testo 1: Cap. 9 
3Secondo principio delle termodinamica. - Entropia di Boltzmann. - Entropia standard. - Terzo principio della termodinamica. - Energia libera di GibbsTesto 1: Cap. 9 
4Energia libera di Helmholtz. - Energia libera standard di formazione. - Energia libera di reazione. - Connessione con la costante di equilibrio.Testo 1: Cap. 9 
5Elettrochimica: Leggi di Faraday, elettrodo ad idrogeno, potenziali normali di riduzione, Equazione di Nerst.Testo 1: Cap. 13 
6Introduzione Cinetica Chimica. -Velocità di reazione: Influenza della concentrazione dei reagenti; Reazioni del primo e secondo ordine.Testo 1: Cap. 14 
7Influenza della radiazione. - Influenza della temperatura. - Legge di Arrhenius. - Teoria degli urti, Energia di Attivazione.Testo 1: Cap. 14 
8Catalizzatori omogenei ed eterogenei. - Elettrochimica: celle elettrolitiche, celle galvanicheTesto 1: Cap. 14 
9Richiami di chimica quantistica: Numeri quantici, configurazione elettronica degli elementi.Testo 1: Cap. 2; Testo 2 Caps 2 e 3. 
10Metalli di transizione*: Proprietà e caratteristiche. - Legami nei metalli della serie di transizione ''d''testo 2: Cap 8 par 12 e cap 23. 
11Legame nei complessi: Teoria del legame di valenza. Testo 2: Cap. 23 
12CFT: Teoria del campo cristallino nei complessi.Testo 2: Cap. 23 
13Teoria dell’orbitale molecolare (MO): Legami sigma e p-grecaTesto 2: Cap. 23 e Testo 1: Cap 3. 
14Leganti p-grecp accettori - Leganti p-greco donatori - Classificazione 'Hard-Soft'Testo 2: Caps 7, 23 e 28 
15Teoria MO e regola EAN (Effective Atomic Number) e relative eccezioni. - Conteggio degli elettroni.Testo 2 
16Nomenclatura dei composti di coordinazione. - Effetto Chelzione.Testo 2: Cap 6. 
17Composti Metallorganici - Cenni di Bioinorganica: Ruolo dei metalli, Porfirine, Proteine-eme.Testo 2: Caps 29 e 31 
18Effetto Bohr - EsercitazioniTesto 2: Cap. 31 
19Esercitazioni 
20Esercitazioni 
21Esercitazioni 
22Esercitazioni 
23Esercitazioni 
24Esercitazioni 


Verifica dell'apprendimento


MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO

Test a risposta multipla.


ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI

Calcolo dell’energia libera di una reazione;

Calcolo dell’energia di attivazione;

f.e.m. di una pila;

Configurazione elettronica degli elementi di transizione;

Formule di struttura dei Complessi.




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