CHIMICA FISICA III

2) Superfici di liquidi curve - Equazione di Young-Laplace - Sistemi a curvatura mista e costante di capillarità - Conseguenze ulteriori dell’equaz. di Young-Laplace - Equazione di Kelvin - Casi notevoli - Derivazione dell’equaz. Di Kelvin - Eq. di Kelvin e Dimensioni critiche di stabilità - Elementi per una teoria della nucleazione - Energetica di processi di nucleazione : Interfacce liquido-vapore - Processi di condensazione e raggio critico - Processi di nucleazione: Interfacce liquido-solido:
Sottoraffreddamento e solidificazione - Meccanismo di nucleazione omogenea: raggio critico di nucleazione - Barriera di attivazione di nucleazione - Stabilità e Instabilità di fronti di solidificazione: fluttuazioni termiche.

3.1) Energia Libera di Superficie I - I funzionali di energia – Applicazione dei funzionali di energia alle interfacce – Definizioni di Lavoro di Superficie e Tensione superficiale - Energia di interfaccia – Equazione di adsorbimento di Gibbs -

3.2) Energia Libera di Superficie II – Tensione superficiale e composizione in sistemi miscibili – Caso delle soluzioni acquose – Monostrati di Gibbs e pressione laterale di un film superficiale π – Tecniche di misura di π: Metodo di Wilhelmy, Metodo del “Film Balance” – Correlazione area molecolare/pressione laterale: Modelli del “gas ideale bidimensionale” e del “gas reale bidimensionale” - Adsorbimento da fase vapore su liquido –

3.3) Energia Libera di Superficie III – Orientazione molecolare e principio di “Independent Surface Action”- Orientazione molecolare e lavoro adesivo e coesivo – Tensione superficiale di Composti organici in acqua – Spargimento di liquido su liquido: caso di liquidi quasi immiscibili - Energetica del processo di spargimento e definizione del coefficiente di spreading – Comportamenti transienti –

3.4) Energia Libera di Superficie V – Film di Langmuir-Blodgett – Stato “gas-like” e stati “liquid-like”: equazioni di stato, transizioni di fase e equaz. Di Clausius-Clapeyron – Stati condensati – Spargimento di un liquido su un solido: il problema della “bagnabilità di una superficie” – Meccanismi di “wetting” – Energetica del processo di bagnamento per “spreading”: equazione di Young e pressione di spargimento – Modello di Fowkes per le interfacce liquido-liquido – Energetica del processo di “wetting” adesivo – Energetica del processo di “wetting” per immersione

4) Interfacce solido-liquido elettricamente cariche - Classi di potenziale elettrico - Modelli del Doppio Strato elettrico: Modelli del mezzo continuo - Modello di Gouy-Chapman - Superfici planari: potenzile di superficie piccolo ed Equaz. di Poisson-Boltzmann linearizzata - Lunghezza di Debye ed effetti di schermaggio - Potenziale di superficie grande ed equazione di Poisson-Boltzmann completa - Modelli discreti I: Strato di Stern «semplice» e "complesso" - Energia libera di Gibbs di un doppio strato elettrico - Potenziale elettrocinetico.

5) Dispersioni Colloidali – Definizione di dispersioni colloidali – Fattori di stabilizzazione di colloidi – Stabilizzazione per effetti elettrostatici – Modello di Gouy-Chapman – Modello di Stern – Stabilizzazione per effetti sterici – Stabilizzazione per “ancoraggio” di oligomeri alla superfici

6.1) Forze intermolecolari I – Energie di interazione di molecole isolate nello spazio – Potenziale di interazione e modello a sfere rigide – Potenziale di interazione di molecole in un mezzo – Potenziale di forza media – Energia molare coesiva di un liquido semplice e funzioni di distribuzione della densità – Distribuzione di Boltzmann - Distribuzione di molecole in sistemi all’equilibrio – Il termine kT e la scala di riferimento delle forze di interazione – Distribuzione di stati orientazionali

6.2) Forze intermolecolari II – Classificazione delle forze intermolecolari – Forze di tipo elettrostatico – Energia libera di un legame colombiano – Self-energy ed Energia di Born di uno ione – Trasferimento di ioni fra mezzi di diversa costante dielettrica – Solubilità di ioni in solventi diversi – Self-energy ed Energia di Born di un dipolo – Interazioni ione-dipolo – Ioni in solventi polari – Interazioni dipolo-dipolo -

6.3) Forze intermolecolari III – Interazioni dipendenti dalla polarizzabilità – Effetti della polarizzabilità elettronica – Effetti della polarizzabilità orientazionale – Interazione ione-molecola neutra – Energia libera di interazione ione-dipolo indotto – Teorie continue e proprietà molecolari – Interazioni dipolo – dipolo indotto: Interazioni di Debye e di Keesom –

6.4) Forze intermolecolari IV – Forze quantomeccaniche: Interazioni di dispersione (Forze di London) - Modello semiquantitativo.

7) Applicazioni - a) Leggi macroscopiche dei fenomeni di usura (Amonton, Coulomb) - Aspetti statici e cinetici di processi di frizione - Modi frizionali - tecniche di misura di frizione - b) Processi di lubrificazione idrodinamici - Film sottili di lubrificazione - Caratteristiche molecolari per la lubrificazione - c) Processi di usura di superfici - d) Biointerfacce e biomateriali - Energia libera di superfici e biocompatibilità - Adesione di biomolecole su superfici - Principi base dell'interazione cellula-superficie.