Calorimetria. Transizioni di fase. Cinetica Chimica. Energia di attivazione e formula di Arrhenius. La teoria degli urti. La teoria del complesso attivato.
Equilibrio Chimico.
Fenomeni di trasporto in soluzione all’equilibrio ed in presenza di gradienti di potenziale o di flusso: diffusione browniana, conduttività di soluzioni elettrolitiche. Osmometria crioscopica.
P. W. Atkins "Chimica Fisica" ed. Zanichelli; D. A. McQuarrie "Chimica Fisica" ed. Zanichelli.
Obiettivi Formativi - Cognomi L-Z
Aumentare ed integrare le conoscenze di base dei fenomeni chimico-fisici di rilevanza per la background scientifico del Chimico (equilibrio chimico, cinetica, fenomeni di trasporto, transizioni di fase) mediante esperimenti che consentano di verificare i modelli teorici e di determinare alcune grandezze fisiche di particolare interesse.
Acquisire padronanza, sicurezza, metodo di lavoro propri del chimico-fisico sperimentale.
Interpretare le misure chimico fisiche, trattare i dati ed elaborarli.
Presentare i risultati in forma rigorosa, organizzata, razionale e comprensibile.
Imparare a redigere un report scientifico.
Prerequisiti - Cognomi L-Z
Insegnamenti contenenti i prerequisiti (vincolanti e/o consigliati)
Corsi vincolanti: nessuno
Corsi raccomandati: Matematica I, Fisica I, Chimica generale e inorganica e Laboratorio di chimica generale e inorganica.
Metodi Didattici - Cognomi L-Z
Numero di ore relative alle attività in aula: 32
Numero di ore relative ad attività di esercitazioni (in laboratorio e in campo): 24
Altre Informazioni - Cognomi L-Z
6 Esperienze di laboratorio
Modalità di verifica apprendimento - Cognomi L-Z
Test preliminare per l'accesso alle esperienze di laboratorio, relazioni scritte sulle esperienze di laboratorio con discussione, prova finale orale.
Programma del corso - Cognomi L-Z
Calorimetria: principio zero della Termodinamica, tipi di termometri. Richiami di Termodinamica. Tipi di calorimetri (adiabatici, a flusso di calore, differenziali). Calorimetria a scansione differenziale. Transizioni in materiali polimerici. La temperatura di transizione vetrosa. Esperienza di laboratorio: determinazione del grado di cristallinità di un polimero.
Cinetica chimica: equazioni cinetiche. Ordine di reazione e costante cinetica; metodi per la loro determinazione: velocità iniziali, grafici e di Ostwald. Reazioni elementari. Lo stato stazionario. Meccanismi di reazione. Energia di attivazione: equazione di Arrhenius. La teoria degli urti. La teoria del complesso attivato. Esperienza di laboratorio: determinazione dell'ordine di reazione.
Diffusione. Descrizione statistica e termodinamica del processo diffusivo; Coefficiente di diffusione e attrito viscoso Diffusione e leggi di Fick Esperienza di laboratorio: determinazione del coefficiente di diffusione di un colorante in soluzione acquosa.
Proprietà colligative di soluzioni; pressione osmotica e sue applicazioni in chimica-fisica ed in scienza dei materiali. Il peso molecolare di una macromolecola, cenni ai metodi sperimentali di determinazione. Esperienza di laboratorio: determinazione del peso molecolare di un polimero da misure di abbassamento crioscopico.
Equilibrio Chimico A-B; un esempio semplice: la denaturazione termica di una proteina. Variazione della costante di Equilibrio con le temperatura; ΔH e ΔS di reazione Esperienza di laboratorio: Studio dell’equilibrio di denaturazione di proteina tramite spettrofotometria UV-vis.
Conducibilità di soluzioni elettrolitiche, legge di Ohm, misure di conducibilità elettrolitica, Conduttività molare ed equivalente, Legame tra conduttività e trasporto ionico, Modello di Debye-Hückel. Esperienza di laboratorio: determinazione della conduttività equivalente a diluizione infinita di soluzioni di elettroliti forti.
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile - Cognomi L-Z