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Academic Year/course: 2023/24

452 - Degree in Chemistry

27214 - Inorganic Chemistry II


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
27214 - Inorganic Chemistry II
Faculty / School:
100 - Facultad de Ciencias
Degree:
452 - Degree in Chemistry
ECTS:
12.0
Year:
3
Semester:
Annual
Subject type:
Compulsory
Module:
---

1. General information

In this subject the student deepens their knowledge of Inorganic Chemistry, so that they can relate bonding, structure and properties of coordination compounds, inorganic solids and transition elements and their compounds, both from a theoretical and experimental point of view.

Sustainable Development Goals (SDGs) of the United Nations 2030 Agenda https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/): 4: Quality education; 7: Affordable and non-polluting energy; 8: Decent work and economic growth; 9; Industry, innovation and infrastructure; 12: Responsible Production and Consumption

To enrol in this subject, it is necessary to have taken Inorganic Chemistry I.

2. Learning results

  • Understand and use sources of information on Inorganic Chemistry.
  • Know the structure of coordination compounds and relate their stereochemistry and bonding to their spectroscopic and magnetic properties.
  • Relate the structural and electronic characteristics of inorganic solids to their properties.
  • Know the synthesis methodologies and characterization techniques of inorganic solids.
  • Use bonding models and theories to predict and explain the chemical properties of inorganic compounds
  • Know the chemistry of the transition elements and their compounds.
  • Identify the most current research topics within Inorganic Chemistry
  • Analyse and solve problems and questions on structure and reactivity of inorganic compounds.
  • Know and perform the different experimental procedures to carry out the synthesis and characterization of inorganic products.
  • Write reports in order to describe, organize and validate the experimental work carried out by applying the scientific method.

3. Syllabus

Theoretical classes

  • Introduction to transition metal chemistry.
  • Structure of coordination compounds. Types and characteristics of ligands.
  • Stereochemistry in coordination compounds. Stereoisomerism. Chirality.
  • Electronic structure in coordination compounds. Ligand field theory. Theory of molecular orbitals.
  • Stability of coordination compounds. HSAB theory. Steric effects. Chelate and macrocyclic effects.
  • Synthesis and reactivity of coordination compounds. Substitution reactions in octahedral compounds and plan square. Electron transfer reactions. Isomerization reactions.
  • Electronic structure in solids. Band theory. One-dimensional solids: Peierls distortion. Ionic solids, covalent and metals.
  • Electrical properties of solids. Electronic conductivity. Semiconductors. Oxides and sulphides of transition metals . Low dimensional solids.
  • Defects, non-stoichiometry and solid solutions. Punctual and widespread defects. Ionic conductivity. Solid electrolytes.
  • Preparation of solid materials. Solid state reactions. Synthesis methods. Vapor phase transport. Preparation of thin films.
  • Transition metal compounds: halides. Binary halides. Halide clusters. Multiple bonding metal-to-metal. Synthesis and reactivity of halides.
  • Transition metal compounds: oxides and oxohalides. Binary oxides. Synthesis and reactivity of oxides. Mixed oxides: spinels, perovskites and ilmenite. Superconductivity.
  • The lanthanide and actinide elements.

Seminars

Symmetry, stereochemistry, 18-electron rule, electronic spectra, magnetism.

Laboratory practices

Practices related to the following aspects will be carried out: synthesis and characterization of coordination and organometallic, isomerism, solvatochromic properties, preparation and study of ionic conductors.

4. Academic activities

1.- Theoretical classes of Inorganic Chemistry (7 ECTS).

2.- Seminars: resolution of problems and questions, presentation of advanced topics (2 ECTS)

3.- Laboratory practices (3 ECTS, in sessions of 3-4 hours)

4.- Tutoring. Students will have 6 hours per week for individualized tutoring

5. Assessment system

1.- Seminars and problems. Problem solving tests, theoretical and practical questions and related activities.

2.- Laboratory practices. The laboratory will be graded on the quality of the work developed, the notebook and/or laboratory scripts and a written test. If this part is passed (minimum grade of 5) the grade will be saved for the two calls of the academic year. If this part is not passed, the student will take a written test in the global evaluation period.

3.- Theoretical part. There will be a midterm exam at the end of the first semester and a final exam in the global evaluation period  The exams will consist of the resolution of problems and theoretical-practical questions. The first midterm will be a topic “elimination” exam in the first call, so that students who pass it (minimum grade of 5) may only take the part corresponding to the second midterm of the final exam, in which they must obtain a minimum grade of 5. The grade for the theoretical part will be the average of the two midterm exams. Students taking the full final test must obtain a grade equal to or higher than 5.

In the first call, the final grade will be the best of the two following options:

Final grade 1 = Seminars (15 %) + Practrices (15 %) + Theoretical part (70 %)

Final grade 2 = Practices (15 %) + Theoretical part (85 %)

In the second call all students must take the complete final test of the theoretical part and the final grade will be as follows:

Final grade = Practices (15 %) + Theoretical part (85 %)


Curso Académico: 2023/24

452 - Graduado en Química

27214 - Química inorgánica II


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
27214 - Química inorgánica II
Centro académico:
100 - Facultad de Ciencias
Titulación:
452 - Graduado en Química
Créditos:
12.0
Curso:
3
Periodo de impartición:
Anual
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

En esta asignatura el alumno profundiza en su conocimiento de la Química Inorgánica, de modo que pueda relacionar enlace, estructura y propiedades de los compuestos de coordinación, de los sólidos inorgánicos y de los elementos de transición y sus compuestos, tanto desde el punto de vista teórico como experimental.

Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/): 4: Educación de calidad; 7: Energía asequible y no contaminante; 8: Trabajo decente y crecimiento económico; 9; Industria, innovación e infraestructuras; 12: Producción y consumo responsables.

Para matricularse en esta asignatura es necesario haber cursado la asignatura Química Inorgánica I.

2. Resultados de aprendizaje

  • Comprender y utilizar las fuentes de información de Química Inorgánica.
  • Conocer la estructura de los compuestos de coordinación y relacionar su estereoquímica y enlace con sus propiedades espectroscópicas y magnéticas.
  • Relacionar las características estructurales y electrónicas de los sólidos inorgánicos con sus propiedades.
  • Conocer las metodologías de síntesis y técnicas de caracterización de sólidos inorgánicos.
  • Usar los modelos y teorías de enlace para predecir y explicar las propiedades químicas de los compuestos inorgánicos.
  • Conocer la química de los elementos de transición y de sus compuestos.
  • Identificar los temas más actuales de investigación dentro de la Química Inorgánica
  • Analizar y resolver problemas y cuestiones sobre estructura y reactividad de compuestos inorgánicos.
  • Conocer y ejecutar los distintos procedimientos experimentales para llevar a cabo la síntesis y caracterización de productos inorgánicos.
  • Redactar informes con objeto de describir, organizar y validar el trabajo experimental realizado aplicando el método científico.

3. Programa de la asignatura

Clases teóricas

  • Introducción a la química de los metales de transición.
  • Estructura de compuestos de coordinación. Tipos y características de los ligandos.
  • Estereoquímica en compuestos de coordinación. Estereoisomería. Quiralidad.
  • Estructura electrónica en compuestos de coordinación. Teoría del campo de los ligandos. Teoría de orbitales moleculares.
  • Estabilidad de los compuestos de coordinación. Teoría HSAB. Efectos estéricos. Efectos quelato y macrocíclico.
  • Síntesis y reactividad de los compuestos de coordinación. Reacciones de sustitución en compuestos octaédricos y planocuadrados. Reacciones de transferencia de electrones. Reacciones de isomerización.
  • Estructura electrónica en sólidos. Teoría de bandas. Sólidos unidimensionales: distorsión de Peierls. Solidos iónicos, covalentes y metales.
  • Propiedades eléctricas de sólidos. Conductividad electrónica. Semiconductores. Oxidos y sulfuros de metales de transición. Sólidos de baja dimensionalidad.
  • Defectos, no estequiometría y disoluciones sólidas. Defectos puntuales y extendidos. Conductividad iónica. Electrolitos sólidos.
  • Preparación de materiales sólidos. Reacciones en estado sólido. Métodos de síntesis. Transporte en fase vapor. Preparación de láminas delgadas
  • Compuestos de metales de transición: halogenuros. Halogenuros binarios. Clusters halogenuro. Enlace múltiple metal-metal. Síntesis y reactividad de halogenuros.
  • Compuestos de metales de transición: óxidos y oxohalogenuros. Oxidos binarios. Síntesis y reactividad de óxidos. Óxidos mixtos: espinelas, perovskitas e ilmenita. Superconductividad.
  • Los elementos lantánidos y actínidos.

Seminarios

Simetría, estereoquímica, regla de los 18 electrones, espectros electrónicos, magnetismo.

Prácticas de laboratorio

Se realizarán prácticas relacionadas con los siguientes aspectos: síntesis y caracterización de compuestos de coordinación y organometálicos, isomería, propiedades solvatocrómicas, preparación y estudio de conductores iónicos.

4. Actividades académicas

1.- Clases teóricas de Química Inorgánica (7 ECTS).

2.- Seminarios: resolución de problemas y cuestiones, presentación de temas avanzados (2 ECTS)

3.- Prácticas de laboratorio (3 ECTS, en sesiones de 3-4 horas)

4.-Tutorías. Los alumnos dispondrán de 6 horas semanales para tutorías individualizadas

5. Sistema de evaluación

1.- Seminarios y problemas. Controles de resolución de problemas, cuestiones teórico-prácticas y actividades relacionadas.

2.- Prácticas de laboratorio. El laboratorio se calificará teniendo en cuenta la calidad del trabajo desarrollado, el cuaderno y/o guiones de laboratorio y una prueba escrita. Si se supera esta parte (calificación mínima de 5) la calificación se guardará en las dos convocatorias del curso. Si no se supera esta parte, el alumno realizará una prueba escrita en el periodo de evaluación global.

3.- Parte teórica. Se realizará un examen parcial al final del primer semestre y un examen final en el periodo de evaluación global. Los exámenes consistirán en la resolución de problemas y de cuestiones teórico-prácticas. El primer parcial tendrá carácter eliminatorio en la 1ª convocatoria, por lo que los alumnos que lo superen (calificación mínima de 5) podrán realizar únicamente la parte correspondiente al segundo parcial de la prueba final, en la que deberán obtener una calificación mínima de 5. La calificación de la parte teórica será la media de los dos parciales. Los alumnos que realicen la prueba final completa deberán obtener una calificación igual o superior a 5.

En la 1ª convocatoria la calificación final será la mejor de entre las dos opciones siguientes:

Calificación final 1 = Seminarios (15 %) + Prácticas (15 %) + Parte teórica (70 %)

Calificación final 2 = Prácticas (15 %) + Parte teórica (85 %)

En la 2ª convocatoria todos los alumnos deberán realizar la prueba final completa de la parte teórica y la calificación final será la siguiente:

Calificación final = Prácticas (15 %) + Parte teórica (85 %)