Chimica fisica ii/laboratorio di chimica fisica ii
A.A. 2018/2019
Obiettivi formativi
CHIMICA FISICA II
Comprensione degli aspetti teorici e pratici della cinetica chimica e dei principi della catalisi. Conoscenza del comportamento di miscele termodinamiche, anche a livello delle interazioni molecolari.
LABORATORIO DI CHIMICA FISICA II
CFU elettrochimica:
Introdurre gli studenti a temi specifici dell'elettrochimica, richiamando i concetti base, sia termodinamici sia cinetici. Affrontare il funzionamento di elettrolizzatori e pile, con le relative grandezze di merito. Discutere i più importanti parametri della cinetica elettrochimica.
CFU laboratorio:
acquisire competenze in merito alla conduzione di studi di cinetica chimica ed elettrochimica.
Comprensione degli aspetti teorici e pratici della cinetica chimica e dei principi della catalisi. Conoscenza del comportamento di miscele termodinamiche, anche a livello delle interazioni molecolari.
LABORATORIO DI CHIMICA FISICA II
CFU elettrochimica:
Introdurre gli studenti a temi specifici dell'elettrochimica, richiamando i concetti base, sia termodinamici sia cinetici. Affrontare il funzionamento di elettrolizzatori e pile, con le relative grandezze di merito. Discutere i più importanti parametri della cinetica elettrochimica.
CFU laboratorio:
acquisire competenze in merito alla conduzione di studi di cinetica chimica ed elettrochimica.
Risultati apprendimento attesi
CHIMICA FISICA II
Padronanza dei concetti di meccanismo di reazione e della dipendenza della velocità di reazione dalla concentrazione dei reagenti e dalla temperatura; acquisizione dei fondamenti della catalisi omogenea ed eterogenea. Conoscenza delle proprietà delle miscele, degli equilibri di fase e delle interazioni fra intermolecolari fra liquidi.
LABORATORIO DI CHIMICA FISICA II
CFU elettrochimica:
Padronanza dei parametri di merito che caratterizzano le celle elettrochimiche Comprensione della struttura del doppio strato elettrico, del potenziale del doppio strato elettrico, del potenziale dei semielementi galvanici e di cella. Capacità di definire i contributi, per i processi elettrochimici, dell'elettrolita e del solvente. Utilizzo dell'equazione di Butler Volmer e della retta di Tafel e relativi grafici.
CFU laboratorio:
Capacità di predisporre e condurre esperimenti di cinetica chimica ed elettrochimica.
Padronanza dei concetti di meccanismo di reazione e della dipendenza della velocità di reazione dalla concentrazione dei reagenti e dalla temperatura; acquisizione dei fondamenti della catalisi omogenea ed eterogenea. Conoscenza delle proprietà delle miscele, degli equilibri di fase e delle interazioni fra intermolecolari fra liquidi.
LABORATORIO DI CHIMICA FISICA II
CFU elettrochimica:
Padronanza dei parametri di merito che caratterizzano le celle elettrochimiche Comprensione della struttura del doppio strato elettrico, del potenziale del doppio strato elettrico, del potenziale dei semielementi galvanici e di cella. Capacità di definire i contributi, per i processi elettrochimici, dell'elettrolita e del solvente. Utilizzo dell'equazione di Butler Volmer e della retta di Tafel e relativi grafici.
CFU laboratorio:
Capacità di predisporre e condurre esperimenti di cinetica chimica ed elettrochimica.
Periodo: Primo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento non può essere seguito come corso singolo. Puoi trovare gli insegnamenti disponibili consultando il catalogo corsi singoli.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Periodo
Primo semestre
Informazioni sul programma
Modalità di frequenza: obbligatoria per il laboratorio e fortemente consigliata per le lezioni teoriche
Modalità di erogazione: Tradizionale
Modalità di erogazione: Tradizionale
Propedeuticità
Matematica. Fisica. Laboratorio di Chimica Fisica I.
Prerequisiti
Modalità di esame
CHIMICA FISICA II
Durante la prova di esame orale verranno affrontati tutti gli argomenti presentati durante le lezioni frontali. Sarà richiesta la risoluzione di esercizi e problemi connessi agli argomenti svolti. Verrà verificata la capacità di commentare e discutere le equazioni ed i grafici presentati a lezione.
LABORATORIO DI CHIMICA FISICA II
Orale: verranno affrontati tutti gli argomenti presentati durante le lezioni frontali. Sarà richiesta la capacità di risolvere esercizi e problemi connessi ai temi svolti. Verrà verificata la capacità di commentare e discutere le equazioni ed i grafici presentati a lezione. Verrà richiesta la descrizione teorico-praticadelle prove di laboratorio e verificata la capacità di discutere i risultati ottenuti.
CHIMICA FISICA II
Durante la prova di esame orale verranno affrontati tutti gli argomenti presentati durante le lezioni frontali. Sarà richiesta la risoluzione di esercizi e problemi connessi agli argomenti svolti. Verrà verificata la capacità di commentare e discutere le equazioni ed i grafici presentati a lezione.
LABORATORIO DI CHIMICA FISICA II
Orale: verranno affrontati tutti gli argomenti presentati durante le lezioni frontali. Sarà richiesta la capacità di risolvere esercizi e problemi connessi ai temi svolti. Verrà verificata la capacità di commentare e discutere le equazioni ed i grafici presentati a lezione. Verrà richiesta la descrizione teorico-praticadelle prove di laboratorio e verificata la capacità di discutere i risultati ottenuti.
Modulo: Chimica fisica II
Programma
Cinetica chimica: Espressioni e costanti di velocità, reazioni di ordine zero, uno, due e superiore. Reazioni parallele, consecutive e opposte, approssimazione dello stato stazionario; meccanismo di reazione, stadio limitante la velocità.
Effetto della temperatura: equazione di Arrhenius, teoria delle collisioni per reazioni bimolecolari e unimolecolari; teoria dello stato di transizione, superfici di energia potenziale, equazione di Eyring, parametri di attivazione.
Catalisi acido-base ed enzimatica. Catalisi eterogenea: adsorbimento, meccanismo di Langmuir-Hinshelwood. Reazioni a catena ed esplosive. Aspetti cinetici delle reazioni fotoindotte e della fotocatalisi.
Termodinamica delle miscele. Richiamo di concetti di base di termodinamica chimica. Comportamento non ideale: la fugacità. Transizioni di fase: stabilità delle fasi, diagrammi di fase. Termodinamica di miscele: le soluzioni ideali, ideali diluite e reali. L'attività del soluto e del solvente. Le proprietà colligative. Diagrammi di fase di sistemi binari: diagrammi temperatura-composizione, diagrammi di fase liquido-liquido, diagrammi di fase liquido-solido.
Interazioni molecolari. Proprietà elettriche delle molecole: momento di dipolo elettrico, polarizzabilità, polarizzazione. Interazioni fra dipoli, interazioni repulsive e totali.
Effetto della temperatura: equazione di Arrhenius, teoria delle collisioni per reazioni bimolecolari e unimolecolari; teoria dello stato di transizione, superfici di energia potenziale, equazione di Eyring, parametri di attivazione.
Catalisi acido-base ed enzimatica. Catalisi eterogenea: adsorbimento, meccanismo di Langmuir-Hinshelwood. Reazioni a catena ed esplosive. Aspetti cinetici delle reazioni fotoindotte e della fotocatalisi.
Termodinamica delle miscele. Richiamo di concetti di base di termodinamica chimica. Comportamento non ideale: la fugacità. Transizioni di fase: stabilità delle fasi, diagrammi di fase. Termodinamica di miscele: le soluzioni ideali, ideali diluite e reali. L'attività del soluto e del solvente. Le proprietà colligative. Diagrammi di fase di sistemi binari: diagrammi temperatura-composizione, diagrammi di fase liquido-liquido, diagrammi di fase liquido-solido.
Interazioni molecolari. Proprietà elettriche delle molecole: momento di dipolo elettrico, polarizzabilità, polarizzazione. Interazioni fra dipoli, interazioni repulsive e totali.
Materiale di riferimento
- Dispense di Cinetica Chimica e Catalisi, scritte dal docente
- Testo raccomandato: P. Atkins and J. De Paula. "Atkins' Physical Chemistry - 9th edition". Oxford University Press.
- Testo raccomandato: P. Atkins and J. De Paula. "Atkins' Physical Chemistry - 9th edition". Oxford University Press.
Modulo: Laboratorio di chimica fisica II
Programma
CFU elettrochimica:
Richiamo dei concetti elettrochimici di base. Potenziale Volta, di superficie e Galvani. Il potenziale del doppio strato elettrico. L'equazione di Nernst. I modelli del doppio strato elettrico e la capacità del doppio strato. L'effetto del solvente e dell'elettrolita. Cinetica elettrochimica: Equazione di Butler Volmer, approssimazione a bassa e alta sovratensione. Retta di Tafel. Densità di corrente di scambio e fattore di simmetria. Corrente limite di diffusione
CFU laboratorio:
Idrolisi acida di un estere; reazione ad orologeria; catalisi enzimatica; bromurazione di un chetone; determinazione della densità di corrente di scambio e del fattore di simmetria per la reazione di riduzione dell'ossigeno.
Richiamo dei concetti elettrochimici di base. Potenziale Volta, di superficie e Galvani. Il potenziale del doppio strato elettrico. L'equazione di Nernst. I modelli del doppio strato elettrico e la capacità del doppio strato. L'effetto del solvente e dell'elettrolita. Cinetica elettrochimica: Equazione di Butler Volmer, approssimazione a bassa e alta sovratensione. Retta di Tafel. Densità di corrente di scambio e fattore di simmetria. Corrente limite di diffusione
CFU laboratorio:
Idrolisi acida di un estere; reazione ad orologeria; catalisi enzimatica; bromurazione di un chetone; determinazione della densità di corrente di scambio e del fattore di simmetria per la reazione di riduzione dell'ossigeno.
Materiale di riferimento
Verranno forniti i file PPT delle lezioni.
Testi raccomandati:
· J.O.M. Bockris, A.K.N. Reddy "Modern Electrochemistry - 2A" Kluwer Academic Publishers;
· Allen J. Bard, Larry R. Faulkner; "ELECTROCHEMICAL METHODS: Fundamentals and Applications" - Wiley and Sons INC, New York.
· P. Atkins and J. de Paula. "ATKINS' PHYSICAl CHEMISTRY - 8th edition". W. H. Freeman and Company, New York.
Testi raccomandati:
· J.O.M. Bockris, A.K.N. Reddy "Modern Electrochemistry - 2A" Kluwer Academic Publishers;
· Allen J. Bard, Larry R. Faulkner; "ELECTROCHEMICAL METHODS: Fundamentals and Applications" - Wiley and Sons INC, New York.
· P. Atkins and J. de Paula. "ATKINS' PHYSICAl CHEMISTRY - 8th edition". W. H. Freeman and Company, New York.
Moduli o unità didattiche
Modulo: Chimica fisica II
CHIM/02 - CHIMICA FISICA - CFU: 6
Esercitazioni: 16 ore
Lezioni: 40 ore
Lezioni: 40 ore
Docenti:
Dozzi Maria Vittoria, Selli Elena
Modulo: Laboratorio di chimica fisica II
CHIM/02 - CHIMICA FISICA - CFU: 6
Laboratori: 48 ore
Lezioni: 24 ore
Lezioni: 24 ore
Docenti:
Longhi Mariangela, Vertova Alberto
Docente/i
Ricevimento:
su appuntamento
ufficio docente
Ricevimento:
Previo appuntamento via email
Ufficio
Ricevimento:
mercoledì ore 14-16; venerdì ore 14-16
Dipartimento di Chimica - sezione di Elettrochimica 2° piano