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a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
CHIMICA
Insegnamento
CHIMICA FISICA 4
SCN1036077, A.A. 2018/19

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2018/19

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
CHIMICA (Ord. 2018)
SC1169, ordinamento 2018/19, A.A. 2018/19
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Curriculum Percorso Comune
Crediti formativi 10.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese PHYSICAL CHEMISTRY 4
Sito della struttura didattica http://www.chimica.unipd.it/corsi/corsi-di-laurea-magistrale/laurea-magistrale-chimica
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Scienze Chimiche
Obbligo di frequenza No
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 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

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso I Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
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 01/10/2018
Fine attività didattiche 18/01/2019
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2018

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
3 a.a. 2018/19 27/01/2014 30/11/2019 FERRARINI ALBERTA (Presidente)
ANTONELLO SABRINA (Membro Effettivo)
MARAN FLAVIO (Membro Effettivo)

Syllabus
Prerequisiti: Matematica: trigonometria, vettori, derivate, integrali.
Fisica: concetti di basi di elettrostatica (carica, potenziale elettrostatico, campo elettrico); onde elettromagnetiche.
Termodinamica: principi, potenziali termodinamici.
Elementi e operazioni di simmetria, gruppi puntuali di simmetria.
Meccanica quantistica: equazione di Schroedinger, modelli di particella nella scatola, rotatore rigido, oscillatore armonico, approssimazione di Born-Oppenheimer.
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 (prima parte). Cinetica chimica, cinetica elettrochimica e trasferimento elettronico (seconda parte).
Modalita' di esame: Prove scritte ed orali, nonché partecipazione attiva al corso ed alle esercitazioni.
La prova orale consiste in tre domande aperte, una sulla termodinamica statistica e le altre due su due degli argomenti trattati nella prima parte del corso.
Nei test scritti si valuterà la preparazione su singole porzioni della seconda parte del corso, in modo da favorire un apprendimento immediato e progressivo dei contenuti delle lezioni.
Criteri di valutazione: La valutazione dello studente si baserà su capacità di esposizione, rigore delle dimostrazioni, approfondimento degli argomenti e capacità di applicari concetti e metodi in modo consapevole ed autonomo.
Contenuti: Prima parte
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.
Le esercitazioni riguarderanno applicazioni dei metodi sviluppati nella parte teorica del corso.

Seconda parte
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: Lezioni frontali e esercitazioni di laboratorio.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Materiale didattico (dispense e copia di diapositive), sarà fornito dai docenti.
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

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Lecturing
  • Laboratory
  • Problem based learning
  • Questioning
  • Files e pagine caricati online (pagine web, Moodle, ...)

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Istruzione di qualita' Uguaglianza di genere Ridurre le disuguaglianze