Laboratorio di chimica fisica

A.A. 2022/2023
6
Crediti massimi
72
Ore totali
SSD
CHIM/02
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
L'insegnamento affronta gli aspetti teorici e pratici della cinetica chimica e per questo comprende sia lezioni in aula che esercitazioni di laboratorio. Gli argomenti trattati forniscono le basi della cinetica chimica per una corretta comprensione dello svolgimento delle reazioni in funzione dei parametri che ne governano la velocita', in particolare concentrazione dei reagenti, temperatura, e presenza di specie catalitiche.
Risultati apprendimento attesi
Lo studente sara' in grado di:
- impostare lo studio cinetico di una reazione chimica e/o catalitica con ottenimento dei parametri significativi legati alla velocita' di reazione e alla sua dipendenza della temperatura
- organizzare la sperimentazione per lo studio cinetico di reazioni chimiche
- stendere una relazione tecnico-scientifica su esperienze svolte in un laboratorio chimico
- collaborare con colleghi in un lavoro di gruppo.
Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Responsabile
Periodo
Secondo semestre

Programma
Velocità di reazione. Equazione di velocità e costante di velocità. Ordine di reazione e molecolarità. Equazioni cinetiche integrate per gli ordini di reazione principali (ordine zero, primo ordine, secondo ordine e ordine ennesimo di reazione). Tempo di semitrasformazione. Determinazione dell'ordine di reazione: metodo integrale, metodo differenziale, metodo del semiperiodo e metodo dell'isolamento. Reazioni consecutive e approssimazione dello stato stazionario. Reazioni parallele. Reazioni opposte e di equilibrio.
Dipendenza della costante di velocità dalla temperatura. Equazione di Arrhenius. Equazione di Eyring e teoria dello stato di transizione. Reazioni catalizzate. Catalisi omogenea. Catalisi acido-base.
Esperimenti pratici in laboratorio: reazioni isoterme realizzate in reattori batch con catalizzatori omogenei in fase liquida acquosa e in solvente organico e reazione svolta con incremento lineare della temperatura.
Prerequisiti
Conoscenza delle principali nozioni del calcolo differenziale e integrale. Conoscenza informatica per l'uso di programmi con fogli di calcolo (p.es., Excel, Origin)
Metodi didattici
La didattica si svolgerà sia attraverso lezioni frontali che attraverso esercitazioni pratiche in laboratorio volte a fornire strumenti di conoscenza e operativi.
Il materiale didattico e gli strumenti operativi proposti saranno resi disponibili in formato digitale in modo che gli studenti possano rielaborarli in funzione delle proprie esigenze didattiche.
Materiale di riferimento
P. Atkins, J. De Paula, Elementi di Chimica Fisica, Zanichelli, 2007, Capitoli 10 e 11; o altre edizioni per i capitoli attinenti gli argomenti del corso.
Dispense del corso sulla piattaforma ARIEL_UNIMI a tutti gli studenti UNIMI.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Relazione scritta di gruppo sul lavoro svolto nelle esercitazioni di laboratorio e esame orale su tutti gli aspetti svolti in aula e in laboratorio. Gli studenti dovranno dimostrare di aver compreso i fondamenti della cinetica chimica e di essere in grado di sviluppare le principali equazioni cinetiche, di saperle applicare in modo logico.
CHIM/02 - CHIMICA FISICA - CFU: 6
Laboratori: 48 ore
Lezioni: 24 ore
Turni:
Corso A
Docente: Gervasini Antonella
Corso B
Docente: Dozzi Maria Vittoria
Docente/i
Ricevimento:
lun-ven 10:30-11:30
ufficio docente
Ricevimento:
Su richiesta via e-mail
Stanza R25S Piano rialzato, corpo B del Dipartimento di Chimica