Obiettivi Formativi

Conoscere i principi che determinano la reattività dei sistemi chimici e la velocità di reazione. Conoscere i principali meccanismi di reazione e le teorie degli urti e del complesso attivato. Lo studente acquisirà conoscenze relative alla verifica sperimentale della relazione tra proprietà molecolari ed il comportamento macroscopico della materia ed ai parametri sperimentali che governano la reattività di un sistema chimico e le velocità di reazione. Obiettivo ulteriore del corso è fornire le basi della teoria degli errori.

Metodi didattici

Lezioni frontali, esercitazioni numeriche ed esercitazioni sperimentali in laboratorio. Sono previste, inoltre, esercitazioni in itinere finalizzate a verifiche facoltative. Per il modulo di laboratorio la frequenza alle lezioni è obbligatoria, sono consentite assenze per non più del 30% delle ore di didattica complessiva. La frequenza verrà accertata tramite appUniMe e/o foglio firme.

Prerequisiti

I concetti fondamentali di calcolo differenziale e integrale; i concetti di base di meccanica, forza, lavoro, energia, unità di misura SI e quelli di chimica generale e calcolo stechiometrico. Oltre alla frequenza delle lezioni del corso di “Chimica Fisica I” e quella contemporanea o precedente di Chimica Fisica II” è necessario che lo studente abbia dimestichezza con i contenuti base di Chimica, Matematica e Fisica.

Verifiche dell'apprendimento

Esame complessivo finale costituito da una prova scritta ed una orale. L’esame finale, che verterà su almeno tre argomenti, verificherà il raggiungimento delle conoscenze e la padronanza dei concetti acquisiti.

Programma del Corso

------------------------------------------------------------ Modulo: 7266/1 - CHIMICA FISICA II ------------------------------------------------------------ CINETICA CHIMICA: • Studio della velocità di reazione; • Equazioni cinetiche.; • Ordine di reazione; • Determinazione dell'ordine di reazione; • Reazioni elementari e molecolarità; • Equazione di Arrhenius; • Meccanismi di reazione; • Teoria degli urti; • Teoria del complesso attivato. Programma esteso CINETICA CHIMICA: Velocità di reazione. Equazione cinetica. Ordine di reazione. Determinazione dell'ordine di reazione. Reazioni di primo ordine, di secondo ordine, di ordine zero e di ordine superiore. Reazioni elementari e molecolarità. Equazione di Arrhenius. Effetto della pressione. Reazioni consecutive. Approssimazione dello stato stazionario. Meccanismo di pre-equilibrio. Energia di attivazione apparente. Reazioni monomolecolari. Meccanismo di Michaelis-Menten. Teoria degli urti. Teoria del complesso attivato. Entalpia ed entropia di attivazione. ------------------------------------------------------------ Modulo: 7266/2 - LABORATORIO DI CHIMICA FISICA ------------------------------------------------------------ Introduzione: Norme di sicurezza in laboratorio. Elementi di Teoria degli errori applicata alle esperienze di laboratorio: regressione lineare e propagazione dell’errore. Esperienze di laboratorio: Calorimetria. Principi, strumentazione e determinazione sperimentale del potere calorifico di un campione incognito. Determinazione della tensione superficiale. Introduzione e principi delle forze superficiali inter-fase con il Metodo dello stalagmometro. Determinazione della tensione superficiale con metodi diretti ed indiretti. Determinazione dell'energia di attivazione di una reazione. Cenni di cinetica chimica e verifica della legge di Arrhenius. Principi di polarimetria. Determinazione polarimetrica della costante di reazione in sistemi otticamente attivi. Determinazione spettrofotometrica della costante cinetica di una reazione di primo ordine. Principi e funzionamento di uno spettrofotometro, Velocità di diffusione, Viscosità, PM medio di un polimero- Attinometria – Spettrofluorimetria: Principi, funzionamento di uno spettrofluorimetro e sue applicazioni. Processi bimolecolari e determinazione della costante di Stern Volmer.