Struttura elettronica e legame chimico. Controllo elettronico della configurazione nucleare: vibrazioni e accoppiamento vibronico. Metodi fisici per lo studio della struttura elettronica. Stereochimica e strutturistica chimica. Reazioni di trasferimento elettronico. Proprietà redox. Effetti elettro-conformazionali. Reattività e catalisi. Interazione iperfine. Spettroscopia NMR per la caratterizzazione di complessi e cromofori di metalli di transizione.
“Electronic Structure and Properties of Transition Metal Compounds”, Isaac Bersuker, Wiley-Interscience 1996; “Transition Metal Chemistry”, M. Gerloch and E.C Constable, VCH, 1994; “Orbital Interactions in Chemistry”, T.A. Albright. J.K. Burdett, and M-H Whangbo Wiley-interscience 1985; “Physical Methods for Chemists”, R.S. Drago, Saunders College Publishing, 1992
“NMR of paramagnetic molecules” Bertini et al., Elsevier 2016
Obiettivi Formativi
Lo studente sarà in grado di interpretare in termini di struttura elettronica gli spettri ottenuti con le varie tecniche studiate relativi a sistemi contenenti metalli di transizione e di fare previsioni sulla reattività molecolare di questi ultimi. Lo studente avrà una visione generale sulla teoria delle proprietà strutturali ed elettroniche dei composti di coordinazione di metalli di transizione consentendogli di progettare la caratterizzazione di un nuovo sistema attraverso le metodologie teoriche e pratiche descritte nel corso.
Prerequisiti
Corsi vincolanti: nessuno
Corsi raccomandati: Chimica Fisica II e Chimica Inorganica
Metodi Didattici
Numero di ore relative alle attività in aula: 48
Altre Informazioni
Il ricevimento degli studenti da parte dei docenti avviene con disponibilità durante tutto l’anno, mediante richiesta orale o per e-mail.
tel. 055 4574188 /3271
e-mail:mario.piccioli(at)cerm.unifi.it/federico.totti(at)unifi.it
Modalità di verifica apprendimento
Esame orale. Verifica competenze su struttura elettronica e stereochimica dei complessi di metalli di transizione, anche attraverso lo sviluppo di esercizi e diagrammi energetici (una-due domande). Verifica competenze su interazione iperfini e meccanismi di rilassamento nucleare in composti di coordinazione in soluzione (una-due domande). Durata media del colloquio orale: 1 ora.
Programma del corso
1.Struttura elettronica e Legame Chimico 1.1 Ruolo degli elettroni d e f nel legame di coordinazione 1.2 Configurazioni elettroniche e aspetti qualitativi correlati 1.3 Leganti: legami 1.4 Energie, Geometrie e Distribuzioni di Carica 1.5 Effetti Relativistici
2. Controllo elettronico della configurazione nucleare: Vibrazioni e accoppiamento Vibronico 2.1 Vibrazioni molecolari 2.2 Accoppiamento Vibronico 2.3 Effetto Jahn-Teller
3. Metodi fisici per lo studio della struttura elettronica 3.1 Spettri elettronici 3.2 Transizioni d-d 3.3 Spettri fotoelettronici nell'Ultravioletto e a Raggi-X 3.4 Proprieta’ magnetiche 3.5 Determinazione della Densita’ elettronica e di spin
4.Stereochimica e Strutturistica Chimica 4.1 Modelli Semiclassici 4.2 Stereochimica vibronica 4.3 Influenza tra Leganti 4.4 Stereochimica nello stato solido
5. Trasferimento elettronico. Proprieta’ Redox. Effetti elettro-conformazionali 5.1 Trasferimento elettronico e di carica dovuto alla coordinazione 5.2 Traferimento Elettronico in sistemi a Valenza Mista
6. Reattivita’ e Catalisi 6.1 Fattori Elettronici nella Reattivita’ 6.2 Controllo Elettronico nell'Attivazione Chimica via accoppiamento Vibronico 6.3 Calcolo diretto delle Barriere Energetiche delle Reazioni Chimiche
7 Interazione iperfine: meccanismi di delocalizzazione e polarizzazione. Suscettività magnetica di complessi in soluzione.
8. Rilassamento elettronico e rilassamento nucleare. Meccanismi di rilassamento nucleari in sistemi paramagnetici in soluzione.
9. Sistemi magneticamente accoppiati