65996 - CHIMICA FISICA

Scheda insegnamento

  • Docente Alberto Modelli

  • Crediti formativi 6

  • SSD CHIM/02

  • Modalità di erogazione In presenza (Convenzionale)

  • Lingua di insegnamento Italiano

Anno Accademico 2017/2018

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del modulo, lo studente possiede una conoscenza di base della termodinamica per comprendere il significato fisico del calore di reazione e definire le condizioni di equilibrio, anche in sistemi elettrochimici. E' in grado di interpretare diagrammi di fase di sostanze pure e di sistemi a più componenti, anche con formazione di composti. Possiede inoltre una conoscenza metodologica dei parametri da cui dipende la velocità di reazione ed è in grado di utilizzare equazioni cinetiche integrate per applicazioni di interesse ambientale.

Programma/Contenuti

Descrizione termodinamica di sistemi macroscopici. Descrizione matematica di un sistema con due o più variabili indipendenti. Proprietà estensive ed intensive. Prima legge della termodinamica,
energia interna, calore, capacità termica, lavoro, entalpia, combustione, termochimica, interpretazione molecolare di variazioni di entalpia, particolari proprietà dell'acqua ed effetti sugli organismi viventi e sul clima. Seconda e terza legge, processi spontanei, entropia, macchina termica e calore riversato nell'ambiente, pompa termica. Energia libera, potenziale chimico, condizioni di equilibrio, dipendenza della costante di equilibrio da temperatura e pressione. Regola delle fasi. Diagrammi di fase per sostanze pure e miscele binarie, proprietà colligative, diagrammi eutettici. Gas e soluzioni reali, miscele azeotropiche, liquidi parzialmente miscibili, determinazione dei coefficienti di fugacità e di attività. Elettrochimica di equilibrio; equazione di Nernst; potenziali standard di riduzione. Diagrammi Eh/pH.

Cinetica chimica. Velocità di reazione, ordine e molecolarità, equazioni cinetiche integrate, dipendenza della costante cinetica dalla temperatura. Metodi di determinazione dell'ordine. Biochemical oxygen demand (BOD). Meccanismi di reazione. Meccanismo di Michaelis-Menten per la catalisi enzimatica.

Testi/Bibliografia

- Diapositive utilizzate per le lezioni, principalmente tratte da: - Physical Chemistry with Applications to the Life Sciences , D. Eisenberg and D. Crothers, The Benjamin/Cummings Publ. Co., 1979; - Physical Chemistry, G.W. Castellan, Addison-Wesley Publishing Co., London.

Metodi didattici

Lezioni frontali ed esercitazioni numeriche.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame orale. La verifica dell'apprendimento avviene contestualmente all'altra parte del corso integrato (Geochimica) e consiste in una serie di domande che coprono gli argomenti sviluppati durante le lezioni. E' prevista anche una prova intermedia scritta, dopo lo svolgimento di circa metà programma. Se lo studente accetta il risultato di questa prova, l'orale finale verterà solo sulla rimanente parte del programma.

Strumenti a supporto della didattica

Diapositive utilizzate per le lezioni. Il file in formato pdf è scaricabile dalla rete (sito Alma Campus).

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Alberto Modelli