Corsi di Laurea Corsi di Laurea Magistrale Corsi di Laurea Magistrale
a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
CHIMICA
Insegnamento
CHIMICA FISICA 2
SCO2045334, A.A. 2014/15

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2013/14

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
CHIMICA (Ord. 2008)
SC1156, ordinamento 2008/09, A.A. 2014/15
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Crediti formativi 11.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese PHYSICAL CHEMISTRY 2
Sito della struttura didattica http://chimica.scienze.unipd.it/2013/laurea
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Scienze Chimiche
Obbligo di frequenza
Lingua di erogazione ITALIANO
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 GIORGIO MORO CHIM/02
Altri docenti MIRCO ZERBETTO CHIM/02

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Discipline chimiche inorganiche e chimico-fisiche CHIM/02 11.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
ESERCITAZIONE 3.0 30 45.0
LEZIONE 8.0 64 136.0

Calendario
Inizio attività didattiche 02/03/2015
Fine attività didattiche 12/06/2015
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2014

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
2 a.a. 2018/19 27/01/2014 30/11/2019 MORO GIORGIO (Presidente)
DURANTE CHRISTIAN (Membro Effettivo)
FRANCO LORENZO (Membro Effettivo)
FREZZATO DIEGO (Membro Effettivo)
ORIAN LAURA (Membro Effettivo)
POLIMENO ANTONINO (Membro Effettivo)
ZERBETTO MIRCO (Membro Effettivo)

Syllabus
Prerequisiti: Istituzioni di matematiche, Fisica generale I.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Conoscenza dei fondamenti e dei metodi della Meccanica Quantistica.
Conoscenza delle proprietà molecolari descritte secondo la Meccanica Quantistica.
Capacità di calcolo di osservabili quantistiche in sistemi modello.
Capacità di interpretazione di osservabili sperimentali in termini di proprietà molecolari.
Modalita' di esame: Accertamenti scritti parziali durante lo svolgimento del corso. Accertamento scritto finale (per chi non avesse superato gli accertamenti scritti durante il corso). Esame orale conclusivo.
Criteri di valutazione: Profondità e coerenza della conoscenza delle metodologie chimico-fisiche per la descrizione delle molecole e delle loro proprietà.
Capacità di applicazione dei metodi chimico-fisici a casi specifici.
Contenuti: I METODI DELLA MECCANICA QUANTISTICA: Richiami di meccanica classica; deviazioni dal comportamento classico per i sistemi atomici e molecolari.
Principi di meccanica quantistica: funzione d'onda, operatori, osservabili e valori di attesa di operatori, il principio di indeterminazione di Heisenberg.
L’operatore Hamiltoniano e l’equazione di Schroedinger dipendente dal tempo e stazionaria.
Teoria quantistica del moto traslazionale, rotazionale, vibrazionale e relativi sistemi modello: la particella libera, la particella nella scatola, il rotatore quantistico, l’oscillatore armonico quantistico.
STRUTTURA E PROPRIETA' DEGLI ATOMI: Quantizzazione dell’energia e del momento angolare. Orbitali atomici. Struttura dell’atomo di idrogeno e dei sistemi idrogenoidi. Atomi con più di un elettrone. Configurazione elettronica. Lo spin dell’elettrone e dei nuclei. Il principio di esclusione di Pauli e la simmetria della funzione d’onda di molti elettroni. Termini spettroscopici. Regole di selezione per le transizioni elettroniche nei sistemi atomici.
STRUTTURA E PROPRIETA' DELLE MOLECOLE: I diversi metodi di trattare il legame chimico: metodo VB e metodo degli orbitali molecolari (MO). Lo ione molecolare H2+. La molecola di idrogeno. Molecole biatomiche. Molecole con più di due atomi. Metodi approssimati di soluzione dell’equazione di Schroedinger. Il metodo variazionale. Il metodo di Hückel. Teoria delle perturbazioni indipendenti dal tempo (I° ordine). Il metodo autoconsistente di Hartree-Fock. Operazioni di simmetria molecolare e insiemi di tali operazioni (gruppi).
INTRODUZIONE ALLA TERMODINAMICA STATISTICA: Popolazioni termiche degli stati e funzione di partizione. Insieme canonico e grandezze termodinamiche.
INTRODUZIONE ALLA SPETTROSCOPIA QUANTISTICA: Le onde elettromagnetiche come fotoni. I fondamenti dell’interazione tra fotoni e materia (atomi e molecole). Cenni alla teoria delle perturbazioni dipendenti dal tempo. Cenni alla spettroscopia IR, alla spettroscopia di assorbimento e di emissione UV-Vis, alle spettroscopie di risonanza magnetica.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezioni d'aula frontali con la presentazione e la discussione dei singoli capitoli del programma dell'insegnamento.
Sessioni di esercitazioni con svolgimento di applicazioni e relativi calcoli numerici.
Test periodici per l'autovalutazione da parte degli studenti del livello di acquisizione della materia del corso.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Le diapositive utilizzate dal docente durante il corso saranno messe a disposizione in formato elettronico.
Testi di riferimento:
  • P. Atkins. J. de Paula, Chimica Fisica. Bologna: Zanichelli, 2012. Cerca nel catalogo
  • D. A. McQuarrie, J. D. Simon, Chimica fisica - Un approccio molecolare. Bologna: Zanichelli, 2000. Cerca nel catalogo