Ateneo - UPO

Il corso si articolerà in una parte di descrizione delle tecniche di laboratorio, nell’esecuzione di una serie di esperienze in cui verranno sintetizzati e caratterizzati alcuni composti di coordinazione e metallo-organici, e nella discussione delle esperienze sulla base dei concetti teorici di chimica inorganica.

Saranno messe a disposizione su D.I.R. copie delle slides proiettate durante il corso e materiale utile per approfondimenti personali. Inoltre, sono consigliati i seguenti testi di chimica inorganica:
- G. L. Miessler, D. A. Tarr, Chimica inorganica, Piccin
- P. W. Atkins, T. Overton, J. Rourke, M. Weller, F. Armstrong, Chimica inorganica, Zanichelli
- M. Weller, T. Overton, J, Rourke, F. Armstrong, La chimica inorganica di Atkins, Zanichelli
- C. Housecroft, A. Sharp, Chimica inorganica, Piccin
Per la parte di caratterizzazione spettroscopica è utile consultare:
- R. M. Silverstein, Identificazione spettrometrica di composti organici, Ed. CEA.

In questo modulo di laboratorio la preparazione degli studenti viene completata con esercitazioni pratiche nel campo della chimica inorganica. Conoscenze: in particolare, saranno trattati la teoria crystal field vs orbitali molecolari, l’effetto chelante, la costante di formazione e i principi base di spettroscopia NMR e le applicazioni a complessi metallici di conducibilità, spettroscopia UV-visibile e NMR, cromatografia e titolazioni.
Lo studente dovrà sviluppare l’abilità di eseguire corrette operazioni unitarie di laboratorio e procedure di sintesi, purificazione e caratterizzazione di complessi metallici e l’abilità di trarre conclusioni sui risultati degli esperimenti in relazione ad alcuni dei concetti appresi nel corso teorico (capacità di giudizio). Inoltre, lo studente svilupperà le proprie abilità comunicative acquisendo ed utilizzando un lessico chimico appropriato agli argomenti del corso, arrivando a scrivere e poi discutere oralmente una relazione sui risultati ottenuti nelle esperienze pratiche e compilando il quaderno di laboratorio. Il corso ha anche lo scopo di sviluppare il senso critico che permette allo studente di trarre conclusioni su questioni attinenti agli argomenti trattati.
Verrà stimolata la capacità di utilizzare il materiale fornito per uno studio critico e ragionato e come punto di partenza per un approfondimento autonomo (capacità di apprendimento)

Chimica Generale, conoscenza di base delle principali tecniche spettroscopiche e cromatografiche.

Lezioni teoriche relative alle esperienze pratiche, esercitazioni in laboratorio finalizzate all’applicazione di concetti base della chimica inorganica e discussione collegiale. Lo studente dovrà compilare un quaderno di laboratorio e lavorerà in gruppo sia nello svolgere le esperienze di laboratorio che nel preparare una relazione scritta sul lavoro svolto. Apposito materiale verrà messo a disposizione dello studente per un apprendimento in autonomia.

Il controllo dell'apprendimento in itinere verrà effettuato attraverso la discussione dei risultati sperimentali al termine delle esperienze di laboratorio e discussioni collegiali.

È obbligatoria la frequenza del laboratorio e lo studente dovrà tenere un quaderno di laboratorio per sviluppare l’abilità di descrivere un’esperienza svolta e raccogliere dati in modo corretto.
Al termine delle attività di laboratorio lo studente dovrà produrre una relazione scritta sulle esperienze svolte, contenente un’analisi critica dei risultati ottenuti nelle esperienze per sviluppare la capacità di trarre conclusioni dalle esperienze effettuate e le abilità comunicative. La relazione dovrà anche includere un approfondimento personale su uno degli argomenti trattati in laboratorio. La consegna dell'elaborato sarà condizione necessaria per l'accesso all'esame scritto del corso e l'elaborato stesso verrà valutato dalla commissione, contestualmente all'esame scritto del corso, fino ad un massimo di 6 punti (v. Syllabus del corso integrato).
Questa modalità di valutazione permetterà di valutare le conoscenze teoriche acquisite, l’abilità di applicarle a casi reali, la capacità di raccogliere e di analizzare criticamente i risultati ottenuti, le abilità comunicative nell’esporre il lavoro svolto, le capacità di apprendimento. Lo studente che avrà mostrato tutte le abilità e capacità elencate (v. risultati di apprendimento attesi) raggiungerà il punteggio massimo.

Il corso si propone di fornire gli elementi indispensabili per completare le conoscenze di chimica inorganica già illustrate nel corso teorico (crystal field theory vs orbitali molecolari, costanti di formazione, effetto chelante, conducibilità e spettroscopia UV-visibile e NMR applicate a complessi). Esso si articolerà in una parte di descrizione delle esperienze di laboratorio (con la spiegazione dei passaggi chiave delle reazioni da eseguire e l’illustrazione di alcune tecniche che verranno impiegate) ed una parte più propriamente sperimentale. In quest’ultima verrà eseguita una serie di esperienze da tutti gli studenti a rotazione e divisi in piccoli gruppi di due o tre persone. In particolare, verranno sintetizzati e purificati alcuni composti di coordinazione di cobalto e di nichel e composti metallo-organici come i derivati del ferrocene. Per alcuni di essi verrà effettuata la caratterizzazione spettroscopica (UV-visibile o NMR) o conduttimetrica. Inoltre, verrà illustrato come determinare la costante di formazione di un complesso mediante titolazione e come determinare la stechiometria di un complesso con il metodo di Job. Verranno presentate modalità efficaci per redigere il quaderno di laboratorio e una relazione scientifica e come utilizzare il materiale didattico per un futuro approfondimento.

Conoscenza e comprensione: conoscenza della teoria crystal field vs orbitali molecolari, dell’effetto chelante, della costante di formazione, dei principi base di spettroscopia NMR; conoscenza delle applicazioni a complessi metallici di conducibilità, spettroscopia UV-visibile e NMR, cromatografia e titolazioni.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: abilità di raccogliere dati in modo corretto e di tenere un quaderno di laboratorio; abilità di applicare le conoscenze teoriche all’esecuzione e comprensione degli esperimenti di laboratorio e all’interpretazione dei risultati ottenuti.
Autonomia di giudizio: capacità di analizzare con senso critico i risultati ottenuti nelle esperienze pratiche, individuando eventuali errori e proponendo soluzioni.
Abilità comunicative: abilità di relazionare sul lavoro svolto (e più in generale su argomenti chimico-scientifici) in maniera precisa, concisa e chiara, sia per iscritto che oralmente; capacità di scrivere in modo efficace il quaderno di laboratorio e una relazione scientifica. Acquisizione di appropriato linguaggio scientifico.
Capacità di apprendimento: capacità di utilizzare il materiale didattico per uno studio critico e ragionato, anche per una successiva autonoma acquisizione di conoscenze superiori e per un aggiornamento continuo. In particolare, verrà stimolato l’apprendimento autonomo attraverso la richiesta di un approfondimento di uno degli argomenti trattati.