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Docente
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CARBONE MARILENA
(programma)
Elementi di quantomeccanica e struttura elettronica degli atomi. Le proprietà periodiche degli elementi. In nunero d’ossidazione e la carica formale. Legami ionici e covalenti. La toeria del legame divalenza, la geometria molecolare e l’ibridazione degli orbitali atomici. Ordine, lunghezza ed energia di legame. I principi fondamentali di termodinamica. Il primo principio e l’entalpia. Entalpia standard di formazione e di reazione e la legge di Hess. Il secondo e terzo principio di termodinamica. Criteri per reazioni spontanee: entropia, energia libera e costanti di quilibrio. Pressione di vapore ed equazione di Clayperon. Diagrammi di fase. Concentrazione delle soluzioni, solubilità dei gas a la legge di Henry. Pressione di vapore delle soluzioni e la legge di Raoult. Abbssamento del punto di congelamento e innalzamento del punto di ebollizione, in soluzioni di non elettroliti. Pressione osmotica e soluzioni di elettoliti. Definizione di acidi e basi. La teoria di Arrehenius. Acidi e basi secondo Brönsted-Lowry. Autoionizzazione dell’acqua, a scala di pH. Strutture molecolari e comportamento acido-base: acidi e basi forti, deboli e poliprotici. Ioni come acidi e basi. Calcolo delle costanti di equilibrio acido-base. Soluzioni tampone. Acidi e basi di Lewis. Solubilità e prodotto di solubilità. Effetto dello ione a comune. Criteri per la precipitazione. Solubilità, pH, precipitazione frazionata e separazione degli ioni. Elettrochimica: energia libera delle reazioni di riduzione, potenziali agli elettrodi e loro misura: l’equazione di Nernt. Potenziali elettrodici standard. Potenziali agli elettrodi in funzione delle concentrazioni. Potenziali di cella e costanti di equilibrio. Batterie: produzione di energia attraverso le reazioni chimiche. L’elettrolisi.Chimica di coordinazione: principali numeri di coordinazione, nomenclatura dei complessi, isomeria ottica, configurazione assoluta di complessi e chelati ottredrici. L’effetto della chelazione. Teoria degli orbitali molecolari applicata a metalli di transizione e teoria del campo cristallino. Le basi della cinetica chimica. Reazioni di sostituzione di complessi quadrato-piani e ottaedrici. Fenomeni correlati ai metali: fibrillazione indotta da metalli, terapia fotodinamica dei macrocicli metallati. Nanoparticelle e loro applicazione come mezzi antibatterici “drug-carriers”. Spettroscopia ottica applicata a complessi, macrocicli e nanoparticelle.
Elements of quantum mechanical theory and electronic structure of atoms. The periodic properties of the elements. The oxidation number and formal charge. Ionic and covalent bonds. Valence bond theory, molecular geometry and hybridization of atomic orbitals. Bondorders,lengths and energies.
Basic principles of thermodynamics. The first principle and the concept of enthalpy. Standard enthalpies of formation and of reaction. Hess’s law. The second and third principles of thermodynamics. Criteria for spontaneous reactions:entropy, free energy, and equilibrium constants. Principles of chemical equilibria. Dynamic equilibrium. The expression of the equilibrium constant. Vapour pressure of liquids and Clapeyron equation. Phase diagrams. Solutions concentrations. Solubility of gases and Henry’s law. Vapour pressures of solutions, and Raoult’s law. Freezing-point depression and boiling-point elevation of non-electrolyte solutions. Osmotic pressure. Solutions of electrolytes. Definition of acids and bases. Arrhenius theory. Brönsted-Lowry theory of acids and bases. Self-ionization of water and the pH scale. Molecular structure and acid-base behaviour: strong acids and strong bases, weak acids and weak bases. Polyprotic acids and bases. Ions as acids and bases. Acid-base equilibrium calculations. Buffer solutions. Lewis acids and bases. Solubility and solubility product constant, Ksp. Common-ion effect in solubility equilibria. Criteria for precipitation and its completeness. Solubility and pH, fractional precipitation and ion separation. Electrochemistry: free energy of reduction reactions, electrode potentials and their measurement: the Nernst equation. Standard electrode potentials. Electrode potential as a function of concentrations. Cell potentials and equilibrium constants. Batteries: producing electricity through chemical reactions. Electrolysis.Coordination chemistry: main coordination numbers, complexes nomenclature, optical isomery, absolute configuration of octahedral complexes and chelates, the chelation effect. Molecular orbital theory applied to transition metals and crystal field theory. The bases of chemical kinetics. Substitution reactions of square-planar and octahedral complexes. Metal-related phenomena: metal induced fibrillation, photo dynamic therapy of metallated macrocycles. Nanoparticles and their applications as antibacterial tools and carriers for drug delivery. Optical spectroscopy applied to complexes, macrocycles and nanoparticles.
 General Chemistry, Raymond ChangInorganic Chemistry,Atkins
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