Obiettivi Formativi

Il corso si propone di far acquisire i concetti relativi ai processi elettronici di varia natura ed al comportamento delle specie ioniche in soluzione

Metodi didattici

Il corso prevede 30 h di lezioni frontali e 12 h esercitazioni pratiche di laboratorio

Prerequisiti

Lo studente deve aver conoscenze di base di chimica-fisica

Verifiche dell'apprendimento

L’esame Esame orale finale, che verterà su almeno tre argomenti, verificherà il raggiungimento delle conoscenze e la padronanza dei concetti acquisiti.

Programma del Corso

PROPRIETA’ DELLE SOLUZIONI ELETTROLITICHE (generalità): Definizione e tecniche sperimentali. Pile e elettrolisi: richiami. ELETTROLITI DEBOLI: Teoria di Arrhenius. Legge di diluizione di Ostwald. ELETTROLITI FORTI: Atmosfera ionica. Teoria di Debye - Hückel. Meccanismo della conducibilità. Associazione ionica. Conducibilità a frequenze di potenziale elevato. Coefficienti di attività. Legge limite di Debye - Hückel. Deviazioni dalla legge limite di Debye – Hückel. MOBILITA’ IONICHE: Migrazione indipendente degli ioni. Mobilità ioniche. Numeri di trasporto. Metodo di Hittorf. Metodo del confine mobile. Conducibilità ioniche. Solvatazione ionica. Mobilità degli ioni idrogeno e idrossido. Mobilità ioniche e coefficienti di diffusione. TERMODINAMICA DEI SISTEMI IONICI: Teorie degli ioni in soluzione. Modello di elettrostrizione di Drude e Nernst. Modello di Born. Trattazioni qualitative. CELLE ELETTROCHIMICHE e TECNICHE VOLTAMMETRICHE: Processi ossido-riduttivi chimici ed elettrochimici. La serie elettrochimica. Leggi di Faraday. Tensione di decomposizione. Generalità. Voltammetria ciclica. Applicazioni della voltammetria ciclica. Voltammetria differenziale pulsata. Applicazioni. ELETTROCHIMICA DEI SISTEMI BIOLOGICI: Equilibrio Donnan. Membrana cellulare come conduttore elettrico. Potenziale di membrama a riposo. Misura del potenziale a riposo. Genesi del potenziale a riposo. Canali ionici. Pompa sodio-potassio. Equazione di Goldman- Hodgkin- Katz vs Equazione di Nerst. Sinapsi elettriche e sinapsi chimiche. INTRODUZIONE E PREPARAZIONE DI STATI ECCITATI. Orbitali, configurazioni, stati. Elementi di spettroscopia elettronica e Diagramma di Jablonsky. Principi della teoria perturbativa dipendente dal tempo. DISATTIVAZIONE DI STATI ECCITATI. Processi di disattivazione intramolecolari. Processi di disattivazione non radiativi. Processi di disattivazione radiativi: fluorescenza, fosforescenza. Regole di Kasha. Spettroscopia di emissione. Spettroscopia di eccitazione. Processi bimolecolari. Trasferimento elettronico e trasferimento energetico. Cenni sulla Teoria classica di Marcus. Eccimeri ed ecciplessi. ESEMPI DI APPLICAZIONI IN DISPOSITIVI. esercitazioni pratiche di laboratorio