CÓDIGO: B053/99/7443 CURSO: 2000-2001 Carga docente: 9 créditos
Curso: 4º
Segundo cuatrimestre Departamento: Química Inorgánica
Profesor/es: GA- Rosa Torregrosa Maciá GB- Miguel Molina Sabio
OBJETIVOS
Profundizar en el estudio de los compuestos de los metales de transición: enlace, estructuras, propiedades y aplicaciones.
PROGRAMA Teoría
1. Estructura de los sólidos inorgánicos. Óxidos de metales de transición. MO, MO2, MO3. Perovskitas: estudio detallado de la estructura, compuestos relacionados y distorsión de la estructura. Espinelas: estudio detallado de la estructura y justificación de la espinelas directas e inversa, estructuras relacionadas. Sulfuros de los metales de transición. Comparación con los óxidos. Estudios de algunos compuestos importantes, compuestos de intercalación y fases de Chevrel. Hidruros. Clasificación, variación de la estequiometria en función de la presión.
2. Propiedades físicas de los sólidos inorgánicos. Repaso de la teoría de bandas. Estudio de las propiedades eléctricas, magnéticas y ópticas de los sólidos inorgánicos.
3. Sólidos no estequiométricos. Repaso a los defectos puntuales. No estequiometría. Clasificación. Estudios de modelos de no estequiometría, UO2+x, Fe1-xO, Zn1+xO, TiO1-x. Sistemas no estequiométricos complejos. Estudio general. Eliminación de defectos, la cizalla cristalográfica. Compuestos de intercalación de grafito. Superconductores. Definición, diferencia entre conductor perfecto y superconductor. Estudio histórico de la evolución de la superconductividad, teoría clásica de la superconductividad. Familias de superconductores (YBaCuO).
4. Zeolitas, compuestos de intercalación y electrolitos sólidos. Silicatos clasificación y estructura. Zeolitas. Definición y estudio estructural. Clasificación y propiedades. Sintesis y estudio de las propiedades más importantes (tamiz molecular, intercambiador iónico, catálisis, adsorbente). Electrolitos sólidos. Definición y clasificación. Algunos compuestos de interes.
5. Estructuras e isomería en compuestos de coordinación.
Introducción. Indices de coordinación más frecuentes. Isomería y quiralidad: Tipos simples de isomería; isomería geométrica; Isomería óptica y quiralidad.
6. Naturaleza del enlace en compuestos de coordinación.
Introducción. Primeras teorías de enlace: Teoría ácido-base de Lewis; teorías de campo cristalino, enlace de valencia y orbitales moleculares. Teoría del Campo Cristalino (revisión): Desdoblamiento energético de orbitales atómicos; series espectroquímicas; energía de estabilización del campo cristalino; complejos tetraccordinados; efecto Jahn— Teller. Teoría del Campo de los Ligandos: Interacciones σ metal-ligando; interacciones π metal-ligando.
7. Espectros electrónicos de los compuestos de coordinación.
Introducción: Espectros de los ligandos; espectros del contra-ión; espectros de transferencia de carga. Espectros del Campo de los Ligandos: Estados y términos de Rusell-Saunders; términos que aparecen en el campo de los ligandos; diagramas de niveles de energía (diagramas de Orgel; diagramas de Tanabe-Sugano); interpretación de espectros. 8. Reactividad de los compuestos de coordinación en disolución.
Introducción. Reacciones de sustitución en complejos plano-cuadrados: ley de velocidad, efecto trans; mecanismos. Estabilidad cinética y estabilidad termodinámica. Cinética de sustitución en complejos octaédricos: Efectos del campo de los ligandos; mecanismos; efectos de ácidos y bases sobre la velocidad de reacción; racemización e isomerización. Mecanismos de las reacciones redox: Mecanismos de esfera externa y de esfera interna.
9. Química Organometálica. (I) Fundamentos.
Introducción. Complejos de Carbonilo: Enlace; síntesis, estructuras moleculares; propiedades y reacciones. Complejos de hidrógeno e hidrocarburos de cadena abierta: hidrógeno; ligandos alquilo; ligandos alquilideno; ligandos alquilidino; ligandos alqueno; ligandos dieno y polieno; ligandos π-alilo; ligandos alquino. Complejos de polienos cíclicos: Complejos de ciclobutadieno; complejos de ciclopentadienilo; complejos metal-areno; complejos metal-ciclooctatetraeno. Enlace metal-metal y compuestos cluster metálicos.
10. Química Organometálica. (II) Reacciones y Catálisis.
Introducción. Reacciones fundamentales: Reacciones de inserción;adición oxidativa; eliminación reductora; activación del enlace C-H; ataques sobre ligandos coordinados. Catálisis (Principios Generales): descripción de catalizadores. Propiedades de los catalizadores: Actividad; selectividad; desactivación. Catálisis homogénea: Etapas catalíticas; ejemplos. Catálisis heterogénea: Naturaleza de los catalizadores heterogéneos; etapas catalíticas; ejemplos.
11. Química bioinorgánica: Funciones biológicas de los elementos metálicos.
Introducción. Proteinas de bombeo y de transporte: Bombas iónicas; transporte de oxígeno. Enzimas que realizan catálisis ácida: oxaloacetato-decarboxilasas; carboxipeptidasas. Catálisis redox: Proteinas hierro-azufre y hierro no hemo; citocromos de la cadena de trasporte de electrones; enzimas citocromo P-450; fijación de nitrógeno; fotosíntesis. Vitamina B12. Toxicidad.
Prácticas
1. Análisis de los espectros electrónicos de complejos. Cálculo de parámetros de enlace. Síntesis de compuestos de coordinación: a) cloruro de hexaaquoníquel (II), cloruro de
hexaaminníquel (II), cloruro de tris(etilendiamin)níquel (II). b) tris(oxalato)cromato (III) de potasio trihidratado. c) tris(oxalato)cobaltato (III) de potasio trihidratado.
Obtención y análisis de los espectros de absorción UV-VIS. 2. Estudio cinético del proceso de isomerización cis-trans.
Síntesis y cinética de siomerización del cloruro de trans-diclorotetraamíncobalto (III). 3. Estudio de procesos catalíticos.
Oxidación catalítica de trifenilfosfina: Preparación del catalizador; preparación de OPPh3 mediante transferencia catalizada de oxígeno.
OBSERVACIONES
Conocimientos previos: Los adquiridos en la asignatura 24/93-305. Prácticas: La asistencia a las prácticas de laboratorio es obligatoria.
Evaluación: Examen escrito al finalizar las clases que constará de un mínimo de 7 y un máximo de 10 preguntas breves y en cada una de ellas se pedirá la justificación de las propuestas en función de los principios básicos tratados en el programa.
BIBLIOGRAFIA
1. "Inorganic Materials Chemistry". M. T. Weller. Oxford Science Publications. 1994. 2. “Química Inorgánica". T. Moeller. Ed. Reverté. 1988.
3. “Química Inorgánica". D.F. Shriver, P.W. Atkins y C.H. Langford. Editorial Reverté, S.A. 1998.
4. “La Teoría de Grupos Aplicada a la Química". F. Albert Cotton. 2ª ed. Editorial Limusa. 1977.
5. Inorganic Chemistry". D.F. Shriver, P.W. Atkins and C.H. Langford. 2ª ed. Editorial Oxford University Press. 19
6. “Solid State Chemistry and its Applications". A.R. West. Editorial John Wiley & Sons. 1984. 7. “Inorganic Materials Chemistry". M.T. Weller. Editorial Oxford University Press. 1994. 8. “Conceptos y Modelos en Química Inorgánica". B. Douglas, D.H. McDaniel and J.J.
Alexander. Editorial Reverté. 1994.
9. “Complexes and First-row Transition Elements". D. Nicholls. Editado por The MacMillan Press Ltd. (1981).
CÓDIGO: B053/99/7443 CURSO: 2000-2001 Carga docente: 9 créditos
Curso: 4º
Segundo cuatrimestre Departamento: Química Inorgánica
Profesor/es: GA- Rosa Torregrosa Maciá GB- Miguel Molina Sabio
OBJETIVOS
Profundizar en el estudio de los compuestos de los metales de transción: enlace, estructuras, propiedades y aplicaciones.
PROGRAMA Teoría
1. Estructura de los sólidos inorgánicos. Óxidos de metales de transición. 2. Propiedades físicas de los sólidos inorgánicos.
3. Sólidos no estequiométricos.
4. Zeolitas, compuestos de intercalación y electrolitos sólidos. 5. Estructuras e isomería en compuestos de coordinación. 6. Naturaleza del enlace en compuestos de coordinación. 7. Espectros electrónicos de los compuestos de coordinación. 8. Reactividad de los compuestos de coordinación en disolución. 9. Química Organometálica. (I) Fundamentos.
10. Química Organometálica. (II) Reacciones y Catálisis.
11. Química bioinorgánica: Funciones biológicas de los elementos metálicos. Prácticas
1. Análisis de los espectros electrónicos de complejos. Cálculo de parámetros de enlace. Síntesis de compuestos de coordinación: a) cloruro de hexaaquoníquel (II), cloruro de
hexaaminníquel (II), cloruro de tris(etilendiamin)níquel (II). b) tris(oxalato)cromato (III) de potasio trihidratado. c) tris(oxalato)cobaltato (III) de potasio trihidratado.
Obtención y análisis de los espectros de absorción UV-VIS. 2. Estudio cinético del proceso de isomerización cis-trans.
Síntesis y cinética de isomerización del cloruro de trans-diclorotetraamíncobalto (III). 3. Estudio de procesos catalíticos.
Oxidación catalítica de trifenilfosfina: Preparación del catalizador; preparación de OPPh3 mediante transferencia catalizada de oxígeno.
OBSERVACIONES
Conocimientos previos: Los adquiridos en las asignaturas 24/93-0204 y 24/93-0305. Prácticas: La asistencia a las prácticas de laboratorio es obligatoria.
Evaluación: Examen escrito al finalizar las clases que constará de un mínimo de 7 y un máximo de 10 preguntas breves y en cada una de ellas se pedirá la justificación de las propuestas en función de los principios básicos tratados en el programa.
BIBLIOGRAFIA
- "Inorganic Materials Chemistry". M. T. Weller. Oxford Science Publications. 1994. - "Química Inorgánica". T. Moeller. Ed. Reverté. 1988.
- "Química Inorgánica". D.F. Shriver, P.W. Atkins y C.H. Langford. Editorial Reverté, S.A. 1998.
ADVANCED INORGANIC CHEMISTRY
CODE: B053/99/7443 CURSO:2000-2001
Credits: 9 credits
(second term) Department: Inorganic Chemistry
Lecturer/s: GA- Rosa Torregrosa Maciá; GB- Miguel Molina Sabio
OBJECTIVES PROGRAMME Theory
1. Structures of inorganic solids. Transition metal oxides. 2. Physical properties of inorganic solids.
3. Non-stoichiometric compounds.
4. Zeolites, intercalation compounds and solid electrolytes. 5. Structures and isomery in coordination compounds. 6. Bonding in coordination compounds.
7. Electronic spectra of coordination compounds. 8. Reactivity of coordination compounds in solution. 9. Organometallic Chemistry. (I) Fundamentals.
10. Organometallic Chemistry. (II) Reactions and Catalysis.
11. Bio-inorganic Chemistry: biological functions of metallic elements. Experimentation.
1. Analysis of the electronic spectra of complexes. Calculation of bonding parameters. Synthesis of coordination compounds: a) hexaaquonickel (II) chloride, hexaaminnickel (II)
chloride, tris(etilendiamin)nickel (II) chloride. b) three-hydrated potasium tris(oxalate)chromate (III). c) three-hydrated potasium tris(oxalate)cobaltate (III).
Acquisition and analysis of the UV-VIS spectra. 2. Kinetic study of cis-trans isomerization processes.
Synthesis and cis-trans isomerization kinetics of trans-dichlorotetraamincobalt (III) chloride
3. Study of catalytic processes.
Catalytic oxidation of triphenylphosphine: catalyst preparation; preparation of OPPh3 by catalyzed oxygen transfer.
OBSERVATIONS
Previous knowledge: Those acquired in 24/93-0204 and 24/93-0305. Practice: Obligatory attendance.
Evaluation: A written exam at the end of the course. It will consist on between seven and ten brief questions (including numerical problems) in which the answer must be supported and justified by the theoretical basis of the programme.
BIBLIOGRAPHY
- "Inorganic Materials Chemistry". M. T. Weller. Oxford Science Publications. 1994. - "Química Inorgánica". T. Moeller. Ed. Reverté. 1988.
- "Química Inorgánica". D.F. Shriver, P.W. Atkins y C.H. Langford. Editorial Reverté, S.A. 1998.
