Corsi di Laurea Corsi di Laurea Magistrale Corsi di Laurea Magistrale
a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
CHIMICA
Insegnamento
CHIMICA FISICA 4
SCN1036077, A.A. 2017/18

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2017/18

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
CHIMICA
SC1169, ordinamento 2015/16, A.A. 2017/18
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Crediti formativi 10.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese PHYSICAL CHEMISTRY 4
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Scienze Chimiche
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione INGLESE
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile ALBERTA FERRARINI CHIM/02
Altri docenti SABRINA ANTONELLO CHIM/02
FLAVIO MARAN CHIM/02

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
AFFINE/INTEGRATIVA Attività formative affini o integrative CHIM/02 4.0
CARATTERIZZANTE Discipline chimiche inorganiche e chimico-fisiche CHIM/02 6.0

Modalità di erogazione
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso I Anno
Modalità di erogazione frontale

Organizzazione della didattica
Tipo ore Crediti Ore di
Corso
Ore Studio
Individuale
Turni
ESERCITAZIONE 1.0 10 15.0 Nessun turno
LABORATORIO 1.0 12 13.0 2
LEZIONE 8.0 64 136.0 Nessun turno

Calendario
Inizio attività didattiche 02/10/2017
Fine attività didattiche 19/01/2018

Syllabus
Prerequisiti: Conoscenze di base di Chimica Fisica e Fisica Generale.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Fornire agli studenti i concetti e gli strumenti metodologici di base per l'interpretazione a livello molecolare delle proprietà di fasi condensate, fenomeni spettroscopici (Modulo A), cinetica chimica, cinetica elettrochimica e trasferimento elettronico (Modulo B).
Modalita' di esame: Esami scritto ed orale, nonché partecipazione attiva al corso ed alle esercitazioni.
Nei test scritti si valuterà la preparazione di singole parti del programma, in modo da favorire un apprendimento immediato e progressivo dei contenuti delle lezioni.
Nella prova orale verrà accertata la capacità dello studente di utilizzare le conoscenze e gli strumenti metodologici acquisiti per trattare problemi di interesse chimico.
Criteri di valutazione:
Contenuti: Modulo A.
Fondamenti di termodinamica statistica: distribuzioni di probabilità, ensemble statistici, statistica di Boltzmann, distribuzione delle velocità di Maxwell, equipartizione dell'energia. Applicazioni: proprietà termodinamiche di gas perfetto, capacità termica di solidi. Cenni alla struttura dei liquidi.
Proprietà elettriche delle molecole (momento di dipolo e momenti di ordine superiore, polarizzabilità) e loro relazione con le proprietà dielettriche della materia. Applicazioni: costante dielettrica di liquidi, contributo elettrostatico all'energia libera di solvatazione.
Interazioni intermolecolari: interazioni di coppia e loro espressioni in termini di grandezze molecolari. Applicazioni: energia reticolare di cristalli ionici, equazione di stato di fluido di van der Waals.
Interazione radiazione elettromagnetica-materia: teoria delle perturbazioni dipendenti dal tempo, probabilità di transizione, regola d'oro di Fermi.
Le esercitazioni riguarderanno applicazioni dei metodi sviluppati nella parte teorica del corso.

Modulo B.
Parte del modulo riguarda la cinetica chimica. Dopo aver richiamato i concetti base, si discute l'effetto della temperatura sulle reazioni chimiche e l'equazione di Arrhenius. Si trattano quindi: la teoria delle collisioni e quella dello stato di transizione; le varie modalità di trasporto di massa; catalisi omogenea ed eterogenea. Un'altra parte del corso riguarda la cinetica elettrodica, con particolare attenzione al controllo da parte del trasporto di massa e del trasferimento di carica. L’applicazione di tali concetti è condotta in relazione ai metodi elettrochimici più diffusi. Si introduce infine: la teoria di Marcus del trasferimento elettronico, e successive modifiche quanto-meccaniche; effetto della distanza sui trasferimenti elettronici; applicazioni della teoria del trasferimento elettronico a sistemi reali.
Nelle esercitazioni di laboratorio si faranno esperimenti atti ad approfondire dal punto di vista pratico i temi suddetti.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento:
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Appunti di lezione.
Qualsiasi testo di chimica fisica e di elettrochimica a livello universitario (vedi esempi riportati in basso).
Ulteriore materiale, come dispense e copia di diapositive, sarà fornito dal docente.
Testi di riferimento:
  • P.W. Atkins e J. dePaula, Physical Chemistry. --: Oxford University Press, 2002. In English Cerca nel catalogo
  • A. J. Bard, L. R. Faulkner, Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications. --: Wiley, 2001. In English Cerca nel catalogo