Chimica fisica

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CHIMICA FISICA

Prof.ssa Marina RUI Contatto Curriculum

 

Termodinamica chimica

Il 1° Principio della termodinamica. Calori specifici. Funzioni di stato. Termochimica: calore di formazione, contenuto entalpico, calcolo del calore di reazione, influenza della temperatura sul calore di reazione, calcolo dell'energia di legame da misure termochimiche, calcolo dell'energia reticolare mediante il ciclo di Born-Haber.

Il 2° Principio della termodinamica. Variazione di entropia in trasformazioni reversibili e irreversibili. Calcolo della variazione di entropia in trasformazioni finite. Calcolo dell'entropia di miscela di gas ideali. Relazioni termodinamiche fondamentali per trasformazioni infinitesime reversibili e irreversibili. Irreversibilità dovuta a reazione chimica in sistema chiuso, grado di avanzamento e affinità chimica. Potenziali termodinamici e chimici in sistemi chiusi e aperti. Energia libera. Calcolo della variazione di energia libera a volume e a pressione costante.

Il 3° Principio della termodinamica. Influenza della temperatura sulla variazione di energia libera: ipotesi di Nernst. Calcolo dell'entropia di una sostanza a qualunque temperatura. Entropia e disordine di un sistema. Processi spontanei. Probabilità termodinamica.

 

Equilibri termodinamici

Sistemi formati da una sostanza pura: equilibrio tra le fasi, equazione di Clapeyron. Sistemi formati da più componenti in una o più fasi: regola delle fasi. Studio di equilibri liquido-vapore, liquido-liquido, solido-liquido.

Trattazione termodinamica delle proprietà colligative delle soluzioni.

Equilibrio chimico in fase gassosa: la costante di equilibrio. Relazione tra le costanti di equilibrio Kp, Kx, Kc. Equilibrio chimico in reazioni eterogenee. Influenza della temperatura e della pressione sulla costante di equilibrio.

 

Cinetica chimica

Ordine e molecolarità di una reazione. Espressione della velocità di reazione. Metodi di studio della cinetica di una reazione: metodo integrale, metodo differenziale, metodo del tempo di dimezzamento. Metodologie sperimentali in funzione dei tempi di reazione. Reazioni irreversibili del 1° e 2° ordine, reazioni di ordine zero. Sistemi complessi: studio di reazioni reversibili, reazioni in serie, reazioni in parallelo. Meccanismi di reazione, stato stazionario. Reazioni a catena. Influenza della temperatura sulla costante di velocità. Equazione di Arrhenius. Energia di attivazione e complesso attivato.

 

Catalisi

Reazioni catalizzate: classificazione dei catalizzatori. Catalisi omogenea, catalisi acido-base in soluzione. Catalisi enzimatica. Catalisi eterogenea. Adsorbimento. Isoterme di adsorbimento.

 

Struttura atomica

Spettro dell'idrogeno: serie di righe spettrali. Postulati di Bohr. Limitazioni dei postulati di Bohr, relazione di De Broglie. Principio di indeterminazione. I postulati della meccanica quantistica Equazione di Schrödinger, funzione d'onda e suo significato Trattazione dell'atomo di idrogeno e di atomi idrogenoidi secondo la meccanica quantistica. I numeri quantici. Il principio di esclusione di Pauli. Atomi con più elettroni. Relazione tra configurazione elettronica e proprietà periodiche.

 

Struttura molecolare

Il metodo dell'orbitale molecolare (MO). Il metodo MO applicato alla molecola di idrogeno. Il metodo MO applicato a molecole biatomiche omonucleari e eteronucleari. Molecole poliatomiche, orbitali molecolari localizzati, ibridizzazione. Orbitali molecolari delocalizzati, caso dei composti aromatici.

 

Testi di consultazione

M.Simonetta, Chimica Fisica, Manfredi Editore, Milano, 1967

G.M.Barrow, Chimica Fisica, Zanichelli, Bologna, 1977

P.W.Atkins, Elementi di Chimica Fisica, Zanichelli, Bologna, 1994

P.W.Atkins, J.DePalma, Elementi di Chimica Fisica, Zanichelli, Bologna, 2007

Modalità di esame:

La prova è orale e le domande vertono sugli argomenti del corso; la Commissione si compone di due docenti; la durata media è di 30 minuti.

Informazioni aggiuntive

  • Codice*: 60821
  • CFU: 8
  • Corso di Studio*: CTF
  • Anno di corso*: Secondo
  • Semestre*: Primo semestre
  • Docente incaricato*: Prof. Rui
  • Obiettivi formativi*:

    Min 100- max 500 caratteri (o 20-100 parole)

  • Contenuti*:

    Min 500-Max 2000 caratteri (o 70-300 parole)

  • Modalità d'esame:

    Min 100- max 500 caratteri (o 20-100 parole) nelle modalità d'esame dovrà essere indicato come il docente intende valutare 1) apprendimento 2) capacità comunicative 3) capacità di giudizio

Letto 53828 volte Ultima modifica il Venerdì, 06 Maggio 2016 09:17