Calore, lavoro, energia interna, entalpia, entropia, energia libera di Gibbs e di Helmholtz. Primo, secondo e terzo principio della termodinamica. Gas ideali e reali. Diagrammi di stato. Regola delle fasi. Equazione di Clausius-Clapeyron. Termochimica. Calorimetria. Il potenziale chimico. Transizioni di fase. Le soluzioni ideali. Le proprietà colligative. Eq. chimico, equazione di van't Hoff. Viscosità. Tensione superficiale. Interazioni intermolecolari. Esercitazioni numeriche, laboratorio
"CHIMICA FISICA", P. Atkins, J. De Paula
Ed. Zanichelli
"CHIMICA FISICA", D.A. McQuarrie, J. D. Simon; Ed. Zanichelli
"SPONTANEAMENTE. ESERCIZI RISOLTI DI CHIMICA FISICA", P. Lo Nostro, N. Peruzzi; Ed. Firenze University Press
Obiettivi Formativi
Acquisire i concetti fondamentali della Chimica Fisica di base, e apprendere l'approccio chimico-fisico al lavoro sperimentale
Prerequisiti
Matematica I, Fisica sperimentale, Chimica generale ed inorganica e Laboratorio di Chimica generale ed inorganica.
Metodi Didattici
Lezioni frontali. Esercitazioni numeriche e teoriche sugli argomenti del corso svolte con i docenti. Esercitazioni pratiche di laboratorio.
Altre Informazioni
Vedere alla pagina Moodle del corso
Modalità di verifica apprendimento
Prova scritta e esame orale.
Programma del corso
Primo principio della termodinamica, calore e lavoro; capacità termiche Cp e Cv. Funzioni di stato. Energia interna. Gas ideali. Trasformazioni reversibili ed irreversibili. Processi isotermi, isobari, isocori, adiabatici. Relazione di Meyer. Entalpia. Grandezze intensive ed estensive. I gas reali, equazione di van der Waals. Teoria cinetica di gas ideali. Sistemi aperti, chiusi, isolati; eterogenei ed omogenei; nozione di fase secondo Gibbs. Entropia. Secondo principio della termodinamica. Energia libera di Gibbs e di Helmoltz. Terzo principio della termodinamica. Diagrammi di stato. Diagrammi p-V, isoterma critica, campana di Andrews. Regola delle fasi di Gibbs. L'equazione dell'energia. L'equazione di Clausius-Clapeyron. L'equazione di Gibbs-Helmoltz. Leggi di Hess e Kirchhoff. Termochimica. Calorimetria. Il potenziale chimico. Potenziale chimico e transizioni di fase. Transizioni di fase del I e II ordine. Le soluzioni ideali. Le proprietà colligative. Legge di Raoult. Legge di Henry. Soluzioni elettrolitiche. Equilibrio chimico ed equazione di van't Hoff. La viscosità: flusso viscoso, legge di Poiseuille, dipendenza dalla temperatura, viscosimetri. La tensione superficiale, i tensiometri, tensioattivi e self-assembly. Interazioni intermolecolari. Cenni di cinetica chimica.
Esercizi numerici di termodinamica.
Esperienze di laboratorio: indice di cristallinità di un polimero tramite DSC, entalpia di soluzione di sali, calore specifico di un solido, eudiometro, cinetica chimica.