17509 - MATERIALI INORGANICI

Scheda insegnamento

Anno Accademico 2017/2018

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente è in grado di correlare la struttura dei materiali inorganici alle loro proprietà chimiche e fisiche. In particolare acquisisce conoscenze relativamente a specifiche categorie di materiali quali idruri, boruri, carburi, nitruri e ossidi, di cui apprende una visione dei metodi generali di sintesi, delle loro caratterizzazioni e di alcune loro significative ed innovative applicazioni.

Programma/Contenuti

Prerequisiti

- Conoscenza e capacità di manipolare funzioni elementari: potenze, radici, esponenziali e logaritmi. (Attività formativa: Matematica con esercitazioni)

- Conoscenza delle principali grandezze fisiche e delle relazioni che le legano, principali unità di misura. (Attività formativa: Fisica con esercitazioni)

- Reazioni chimiche e loro bilanciamento. Equilibrio chimico. Nozioni di termodinamica. Equazione di Nernst. (Attività formativa: Chimica Generale e Inorganica con Laboratorio)

- La tavola periodica e le proprietà atomiche degli elementi. Struttura e legame nei solidi ionici e nei metalli. Proprietà generali degli elementi del blocco d. Teoria del campo cristallino. Teoria dell'orbitale molecolare. Proprietà magnetiche dei metalli. (Attività formativa: Chimica Inorganica con Laboratorio)

Programma:

Introduzione alla problematica degli impaccamenti omo- ed etero-atomici e richiami ai poliedri di coordinazione. Solidi metallici, ionici, covalenti e molecolari. Celle unitarie e sistemi cristallini. Metodi di preparazione, proprietà ed applicazioni di composti binari di tipo MxXy (M = metallo o metalloide, X = H, B, C, N, O). Composti ternari e superiori. Classificazione degli idruri. L'idrogeno come combustibile. Batterie NiMH. Classificazione dei carburi e dei nitruri. Classificazione dei boruri. Relazione strutturali e di legame tra boruri e borani molecolari. Classificazione degli ossidi. Spinelli e Perovskiti. Silicati. Zeoliti. Applicazioni degli ossidi (vetri, fibre ottiche, ITO). Proprieta' elettriche: definizione e classificazione dei semiconduttori, conduttori, superconduttori e dei conduttori ionici. Loro esempi di applicazione di importanza tecnologica (celle fotovoltaiche, elettrofotografia, batterie Na/S, celle a combustibile). Proprieta' magnetiche. Materiali piezoelettrici. Metodologie generali di sintesi dei materiali inorganici.

Testi/Bibliografia

- L. Smart, E. Moore: Solid State Chemistry, Stanley Thornes (Publishers) Ltd

- A. R. West: Basic Solid State Chemistry, J. Wiley & Sons, Ltd

- N. N. Greenwood, A. Earnshaw: Chemistry of the Elements, Elsevier Science Ltd

- Shriver, Atikins: "Inorganic Chemistry".

- Articoli da riviste scientifiche

Metodi didattici

Lezioni in aula. Dimostrazioni pratiche di alcuni fenomeni trattati.

Modalità di verifica dell'apprendimento

La verifica dell’apprendimento che accerta l’acquisizione delle conoscenze e delle abilità previste negli obiettivi del corso avviene attraverso un colloquio orale di tipo non strutturato. Modalità d'esame: agli studenti è richiesto di produrre una breve relazione scritta (da inviare in anticipo al docente) su un argomento di interesse inerente al corso e di esporre oralmente tale lavoro, con l'ausilio di una presentazione power point, nel corso di una delle sessioni d'esame previste al termine del corso. All'esposizione del proprio lavoro segue una discussione atta alla verifica dell'acquisizione delle abilità sopradescritte attraverso domande inerenti sia alla relazione che alle nozioni acquisite durante il corso.

Lo studente riceve un voto in trentesimi in base alla preparazione, alla capacità dimostrata di esporre in modo sintetico e con proprietà di linguaggio.

Il raggiungimento da parte dello studente di una visione organica dei temi affrontati a lezione, la dimostrazione del possesso di una padronanza espressiva e di linguaggio specifico saranno valutati con voti di eccellenza.

Come previsto dal regolamento didattico, sono previsti 6 appelli che si svolgeranno nei mesi di gennaio, febbraio, aprile, giugno, luglio e settembre.

Per sostenere la prova d'esame è necessaria l'iscrizione tramite AlmaEsami, nel rispetto delle scadenze previste. Coloro che non riuscissero ad iscriversi entro la data prevista, sono tenuti a comunicare tempestivamente (e comunque prima della chiusura ufficiale delle liste di iscrizione) il problema al docente. Sarà facoltà del docente ammetterli a sostenere la prova.

Strumenti a supporto della didattica

Le lezioni si svolgono con l'ausilio di lavagna e presentazioni PowerPoint. Verifiche di autoapprendimento verranno eseguite con l'ausilio dell'applicazione socrative. 

Il materiale didattico presentato a lezione viene messo a disposizione dello studente in formato elettronico in AMS Campus, http://campus.unibo.it/, secondo le modalità fornite alla prima lezione.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Rita Mazzoni