Obiettivi formativi
Il corso si propone di illustraregli strumenti per descrivere quantitativamente ed interpretare la geometria molecolare. Vengono quindi mostrati procedimenti per correlare la struttura con le proprietà. L'obiettivo principale è di far acquisire un metodo per interpretare in modo originale problemi in cui si richieda una descrizione della struttura molecolare in funzione delle proprietà chimiche ad essa legate. Il corso prevede esercitazioni di utilizzo della Cambridge Structural Database e di elaborazione statistica di dati strutturali. La parte finale del corso è dedicata alla descrizione del processo di nucleazione e crescita di cristalli molecolari da soluzione, e all'illustrazione di tecniche sperimentali per la cristallizzazione
Prerequisiti
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Contenuti dell'insegnamento
I Atomi e legami- proprietà dei legami: curva dell'energia potenziale, entalpia di legame, relazione tra distanza di legame, costante di stretching, energia didissociazione - raggi covalenti, raggi di Van der Waals, raggi ionici e applicazioni II La rappresentazione della geometria molecolare - coordinate cartesiane, coordinate frazionarie, coordinate interne (Z-matrix) - rappresentazioni grafiche più comuni - superficie molecolare, superifice di contatto, superficie di Connolly III Descrittori molecolari -distanze, angoli, torsioni, planarità - analisi conformazionale di anelli (coordinate di puckering) -calcolo di volume e superficie - parametri sterici: angolo di Tolman, angolo solido, parametri di bite - parametri elettronici, e separazione di effetti sterici ed effetti elettronici IV Cambridge Structural Database e metodi di correlazione strutturale - esercitazioni V Cristallizzazione e crescita ¿la driving force per la cristallizzazione ¿la curva di solubilità ¿la sovrassaturazione ¿nucleazione ¿nuclei critici ¿velocità di nucleazione ¿nucleazione in sistemi polimorfi ¿rilevamento della nucleazione crescita ¿meccanismi di crescita ¿trasporto di massa ¿morfologia ¿tecniche di cristallizzazione da soluzione e da gel
Programma esteso
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Bibliografia
R. J. Gillespie, P.L.A. Popelier 'Chemical bonding and molecular geometry' Oxford University Press, 2001Davey - Garside 'From molecules to crystallizers', Oford Chemistry Primers, OUP, 2003Articoli di riviste scientifiche internazionali, indicati durante il corso, per l'approfondimento dei diversi argomenti.
Metodi didattici
Lezioni frontali ed esercizi, esame orale
Modalità verifica apprendimento
esame orale
Altre informazioni
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