Didattica - Università degli Studi di Padova

Principali informazioni sull'insegnamento

Corso di studio	Corso di laurea in CHIMICA INDUSTRIALE SC1157, ordinamento 2014/15, A.A. 2017/18	porta questa pagina con te
Crediti formativi	7.0
Tipo di valutazione	Voto
Denominazione inglese	PHYSICAL CHEMISTRY 2
Dipartimento di riferimento	Dipartimento di Scienze Chimiche
Sito E-Learning	https://elearning.unipd.it/chimica/course/view.php?idnumber=2017-SC1157-000ZZ-2016-SCO2045328-N0
Obbligo di frequenza	Sì
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

Syllabus

Prerequisiti:	Matematica, Fisica generale 1, Fisica generale 2, Chimica fisica 1
Conoscenze e abilita' da acquisire:	Acquisire i principi base della Meccanica Quantistica. Capire come la Meccanica Quantistica descrive gli atomi, le molecole e le loro energie. Conoscere i principi base dell’interazione tra radiazione elettromagnetica e materia. Capire i principi su cui si basano le spettroscopie di assorbimento, di emissione e di “scattering”.
Modalita' di esame:	Prova scritta seguita da colloquio orale. In alcuni casi (tipicamente appelli con pochissimi studenti iscritti) sarà possibile concordare col docente un esame con una sola prova.
Criteri di valutazione:	Verranno valutate sia le conoscenze dei contenuti indicati nel seguito, che la comprensione generale dell’approccio chimico-fisico alla descrizione della struttura atomica e molecolare e della interazione con la radiazione.
Contenuti:	L’origine della quantomeccanica: esperimenti e teorie all’origine della discretizzazione dell’energia e della dualità particella-onda. Dinamica dei sistemi microscopici: l’equazione di Schroedinger. Postulati della Meccanica Quantistica. Modelli quantomeccanici per i moti traslazionali, rotazionali e vibrazionali. Cenni alla teoria perturbativa indipendente dal tempo. Soluzioni quantomeccaniche per l’atomo di idrogeno. Momento angolare di spin e stati con diversa molteplicità di spin. Principio variazionale e teoria di campo medio per atomi con più elettroni. Accoppiamento spin-orbita. Approssimazione di Born-Oppenheimer. Teorie del legame: teoria degli orbitali molecolari e del legame di valenza. Orbitali molecolari per molecole poliatomiche: metodo di Hückel e teorie di campo medio (Hartree-Fock e DFT). Interazione radiazione elettromagnetica-materia e cenni alla teoria perturbativa dipendente dal tempo. Cenni alla spettroscopia rotazionale. Modelli quantomeccanici per le vibrazioni e i modi normali. Assorbimento infrarosso e “scattering” Raman. Modi normali delle molecole poliatomiche. Spettroscopie elettroniche: assorbimento, fluorescenza e fosforescenza. Principio di Frank-Condon. Spettroscopie magnetiche: principi delle spettroscopie NMR ed EPR. Accoppiamento scalare J in NMR, sua origine e sue conseguenze sullo spettro NMR. Accoppiamento di Fermi.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento:	Lezioni d'aula svolte con l’ausilio della proiezione di diapositive che, in alcuni casi, saranno rese disponibili agli studenti. Svolgimento in aula di esercizi numerici su sistemi atomici e molecolari con gli strumenti teorici trattati nelle lezioni frontali. Esempi di approccio teorico a problemi attinenti ai contenuti del corso.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio:	Alcune delle diapositive proiettate a lezione (quelle concernenti argomenti trattati in modo non sufficientemente approfondito nel testo) saranno rese disponibili agli studenti.
Testi di riferimento:	Peter Atkins, Julio De Paula, Physical Chemistry. --: Oxford University Press, 2010. ninth edition Peter Atkins, Julio De Paula, Chimica Fisica. --: Zanichelli, 2012. Quinta edizione italiana