QUÍMICA INORGÁNICA AVANZADA

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1 Licenciatura en Química 1-7 CÓDIGO: B053/99/7443 CURSO: Carga docente: 8 créditos (6 teóricos + 2 prácticos) Curso: 4º, Troncal Segundo cuatrimestre Departamento: Química Inorgánica Profesor/es: G1- Rosa Torregrosa Maciá; G2- Miguel Molina Sabio G3 (valenciano): Mª Carmen Román y Salvadora Sánchez OBJETIVOS Profundizar en el estudio de los compuestos de los metales de transición: enlace, estructuras, propiedades y aplicaciones. PROGRAMA Teoría 1. Estudio del enlace de coordinación. Revisión de las características electrónicas de los metales de transición. Dadores y aceptores: Clasificación. Índices de coordinación más frecuentes. Revisión de las primeras teorías del enlace de coordinación: Teoría electrostática, Teorías del enlace de valencia. Teoría del Campo Cristalino. Desdoblamiento energético de orbitales atómicos; series espectroquímicas; energía de estabilización del campo cristalino; complejos tetracoordinados; efecto Jahn-Teller. Teoría de los orbitales Moleculares: Teoría del Campo de los Ligandos. Interacciones metal-ligando; interacciones metal-ligando. 2. Espectros electrónicos de los compuestos de coordinación. Espectros de los ligandos; espectros del contraión; espectros de transferencia de carga. Espectros del Campo de los Ligandos: términos espectroscópicos que aparecen en el campo de los ligandos; diagramas de niveles de energía (diagramas de Orgel; diagramas de Tanabe-Sugano); interpretación de espectros. 3. 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. Reacciones fotoquímicas. 4. Compuestos Organometálicos. 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 -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. 5. 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.

2 Licenciatura en Química Estructura de los sólidos inorgánicos. Óxidos de metales de transición. MO, MO 2, MO 3. Perovskitas: estudio detallado de la estructura, compuestos relacionados y distorsión de la estructura. Espinelas: estudio detallado de la estructura y justificación de la espinelas directa e inversa, estructuras relacionadas. Sulfuros de los metales de transición. Comparación con los óxidos. 7. Propiedades físicas de los sólidos inorgánicos. Repaso de la teoría de bandas. Estudio de las propiedades eléctricas, magnéticas y ópticas de los sólidos inorgánicos. 8. Sólidos no estequiométricos. Repaso a los defectos puntuales. No estequiometría: Clasificación. Estudios de modelos de no estequiometría, UO 2+x, Fe 1-x O, Zn 1+x O, TiO 1-x. Sistemas no estequiométricos complejos. Compuestos de intercalación de grafito. Superconductores: Definición, diferencia entre conductor perfecto y superconductor. Familias de superconductores (YBaCuO). 9. Química Bioinorgánica. Funciones biológicas de los elementos metálicos. Introducción. Proteínas de bombeo y de transporte: Bombas iónicas; transporte de oxígeno. Enzimas que realizan catálisis ácida: oxalacetato-decarboxilasas; carboxipeptidasas. Catálisis redox: Proteínas hierro-azufre y hierro no hemo; citocromos de la cadena de trasporte de electrones; enzimas citocromo P-450; fijación de nitrógeno; fotosíntesis. Vitamina B 12. Toxicidad. 10. Química Supramolecular. Origen y campo de acción. Receptores electroactivos basasdos en éteres corona. Conductores moleculares. Ensamblajes dirigidos por metales de transición. Efecto plantilla y su aplicación en síntesis. Prácticas 1. Análisis de los espectros electrónicos de complejos. Cálculo de parámetros de enlace. Análisis de los espectros de absorción UV-VIS. 2. Mecanismos de sustitución de ligando en complejos plano-cuadrados. Efecto trans e influencia del nucleófilo entrante. Determinación de la constante de velocidad de sustitución de ligando en distintos complejos de Pt(II) usando varios nucleófilos. 3. Determinación de estructuras de carbonilos metálicos mediante espectroscopía IR. Determinación de la estructura de carbonilos metálicos mediante el análisis de las bandas de absorción del espectro IR. Estudio de la influencia de otros ligandos en la posición de las bandas. 4. Preparación de un catalizador homogéneo. Ejemplo de aplicación. Oxidación catalítica de trifenilfosfina: Preparación del catalizador; preparación de OPPh 3 mediante transferencia catalizada de oxígeno. 5. Visualización de estructuras de sólidos. Reconocimiento de las estructuras de sólidos inorgánicos a través de modelos. Correlación entre estructuras y propiedades físicas de los sólidos. OBSERVACIONES Conocimientos previos: Los adquiridos en las asignaturas 7424, 7432, 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

3 Licenciatura en Química Química Inorgánica". T. Moeller. Ed. Reverté Química Inorgánica". D.F. Shriver, P.W. Atkins y C.H. Langford. 2ª ed. Editorial Reverté, S.A Inorganic Chemistry". D.F. Shriver and P.W. Atkins. 3ª ed. Editorial Oxford University Press Solid State Chemistry and its Applications". A.R. West. Editorial John Wiley & Sons Conceptos y Modelos en Química Inorgánica". B. Douglas, D.H. McDaniel and J.J. Alexander. Editorial Reverté Complexes and First-row Transition Elements". D. Nicholls. Editado por The MacMillan Press Ltd. (1981). 8. The Inorganic Chemistry of Biological Processes. M.N. Hughes. 2 nd ed. Editorial John Wiley & sons. (1984). 9. Principles of Bioinorganic Chemistry. S. J. Lippard and J.M. Berg. Editorial University Science Books. (1994). 10. Supramolecular Chemistry. P.D. Beer, P.A. Gale and D.K. Smith. Editorial Oxford University Press. (1999).

4 Licenciatura en Química 4-7 CÓDIGO: 7443 CURSO: Carga docente: 8 créditos (6 teóricos + 2 prácticos) (segundo cuatrimestre) Departamento: Química Inorgánica Profesor/es: G1- Rosa Torregrosa Maciá; G2- Miguel Molina Sabio G3 (valenciano): Mª Carmen Román y Salvadora Sánchez OBJETIVOS Profundizar en el estudio de los compuestos de los metales de transición: enlace, estructuras, propiedades y aplicaciones. PROGRAMA Teoría 1. Estudio del enlace de coordinación. 2. Espectros electrónicos de los compuestos de coordinación. 3. Reactividad de los compuestos de coordinación en disolución. 4. Compuestos Organometálicos. 5. Catálisis. 6. Estructura de los sólidos inorgánicos. 7. Propiedades físicas de los sólidos inorgánicos. 8. Sólidos no estequiométricos. 9. Química Bioinorgánica. 10. Química Supramolecular. Prácticas 1. Análisis de los espectros electrónicos de complejos. Cálculo de parámetros de enlace. 2. Mecanismos de sustitución de ligando en complejos plano-cuadrados. Efecto trans e influencia del nucleófilo entrante. 3. Determinación de estructuras de carbonilos metálicos mediante espectroscopía IR. 4. Preparación de un catalizador homogéneo. Ejemplo de aplicación. 5. Visualización de estructuras de sólidos. OBSERVACIONES Conocimientos previos: Los adquiridos en las asignaturas 24/ y 24/ 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 Química Inorgánica". T. Moeller. Ed. Reverté Química Inorgánica". D.F. Shriver, P.W. Atkins y C.H. Langford. 2ª ed. Editorial Reverté, S.A Inorganic Chemistry". D.F. Shriver and P.W. Atkins. 3ª ed. Editorial Oxford University Press

5 Licenciatura en Química Solid State Chemistry and its Applications". A.R. West. Editorial John Wiley & Sons Conceptos y Modelos en Química Inorgánica". B. Douglas, D.H. McDaniel and J.J. Alexander. Editorial Reverté Complexes and First-row Transition Elements". D. Nicholls. Editado por The MacMillan Press Ltd. (1981). 8. The Inorganic Chemistry of Biological Processes. M.N. Hughes. 2 nd ed. Editorial John Wiley & sons. (1984). 9. Principles of Bioinorganic Chemistry. S. J. Lippard and J.M. Berg. Editorial University Science Books. (1994). 10. Supramolecular Chemistry. P.D. Beer, P.A. Gale and D.K. Smith. Editorial Oxford University Press. (1999).

6 ADVANCED INORGANIC CHEMISTRY Licenciatura en Química 6-7 CODE: 7443 CURSO: Credits: 8 credits (6 theoretical + 2 practical) (second term) Department: Inorganic Chemistry Lecturer/s: G1- Rosa Torregrosa Maciá; G2- Miguel Molina Sabio G3 (valenciano): Mª Carmen Román and Salvadora Sánchez OBJECTIVES Advance in the study of transition metal compounds: bonding, structures, properties and applications. PROGRAMME Theory 1. Study of the coordination bonding. 2. Electronic spectra of the coordination compounds. 3. Reactivity of the coordination compounds in solution. 4. Organometalic compounds. 5. Catalysis. 6. Structure of the inorganic solids. 7. Physical properties of the inorganic solids. 8. Non-stoichiometric solids. 9. Bio-inorganic chemistry. 10. Supramolecular Chemistry. Experimentation 1. Analysis of the electronic spectra of complexes. Calculation of bonding parameters. 2. Ligand substitution mechanisms in square-planar complexes. The influence of the entering nucleophile and the trans effect. 3. Structure determination of metallic carbonyls by IR spectroscopy. 4. Preparation of a homogeneous catalyst. Application example. 5. Solid structures visualization. OBSERVATIONS Previous knowledge: Those acquired in 24/ and 24/ 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 1. "Inorganic Materials Chemistry". M. T. Weller. Oxford Science Publications Química Inorgánica". T. Moeller. Ed. Reverté Química Inorgánica". D.F. Shriver, P.W. Atkins y C.H. Langford. 2ª ed. Editorial Reverté, S.A Inorganic Chemistry". D.F. Shriver and P.W. Atkins. 3ª ed. Editorial Oxford University Press

7 Licenciatura en Química Solid State Chemistry and its Applications". A.R. West. Editorial John Wiley & Sons Conceptos y Modelos en Química Inorgánica". B. Douglas, D.H. McDaniel and J.J. Alexander. Editorial Reverté Complexes and First-row Transition Elements". D. Nicholls. Editado por The MacMillan Press Ltd. (1981). 8. The Inorganic Chemistry of Biological Processes. M.N. Hughes. 2 nd ed. Editorial John Wiley & sons. (1984). 9. Principles of Bioinorganic Chemistry. S. J. Lippard and J.M. Berg. Editorial University Science Books. (1994). 10. Supramolecular Chemistry. P.D. Beer, P.A. Gale and D.K. Smith. Editorial Oxford University Press. (1999).