Il corso ha l’obiettivo di offrire allo studente conoscenze specifiche nel campo della Chimica Fisica.
La formazione è finalizzata principalmente allo sviluppo di conoscenze riguardanti i principi teorici di base da trasferire al livello tecnico/pratico, per mezzo di esperienze di laboratorio opportunamente congegnate.
L'insegnamento è strutturato su tre diversi livelli:
1- Lezioni frontali per l'introduzione alle esperienze di laboratorio
2- Attività di laboratorio
3- Esercitazioni al PC per il trattamento e l'interpretazione dei dati sperimentali. Gli studenti dovranno portare in aula il proprio PC
Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
Conoscenza di matematica, fisica e chimica corrispondenti ai contenuti dei corsi dei semestri precedenti
Obbligatoria. Le presenze verranno registrate ad ogni lezione, turno di laboratorio o esercitazione.
Non potranno sostenere l'esame gli studenti con una frequenza in laboratorio inferiore al 70 %
Contenuti: Sicurezza in laboratorio, Analisi ed interpretazione dei dati sperimentali con cenni alla teoria degli errori, Cinetica chimica, Introduzione alla spettroscopia, Introduzione alla termodinamica delle superfici ed interfacce
Esperienze di laboratorio: Cinetica della iodurazione dell'acetone, Cinetica di idrolisi dell’acetato di etile, Verifica della legge di Stern-Volmer, Spettri FT-IR di composti carbonilici in fase solida e liquida, Spettro elettronico di assorbimento dello iodio, Spettro elettronico di assorbimento di polieni coniugati, Calcolo dell’ energia libera di superficie, Isoterme di Langmuir, Spettroscopia di fluorescenza dell'Antracene
1. Appunti e Dispense delle Lezioni
2. Chimica fisica, Libro di Julio De Paula e Peter Atkins, Zanichelli
3. J.R.taylor - Introduzione All'Analisi Degli Errori
Argomenti | Riferimenti testi | |
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1 | Introduzione del corso | Dispense |
2 | Sicurezza in laboratorio | Dispense |
3 | Analisi dei dati sperimentali e cenni di teoria degli errori | J.R.taylor - Introduzione All'Analisi Degli Errori |
4 | Linee guida per la stesura delle relazioni | Dispense |
5 | Cinetica di iodurazione dell’acetone | Chimica fisica, Libro di Julio De Paula e Peter Atkins, Zanichelli |
6 | Cinetica di idrolisi dell’acetato di etile | Chimica fisica, Libro di Julio De Paula e Peter Atkins, Zanichelli |
7 | Verifica della legge di stern-volmer | Chimica fisica, Libro di Julio De Paula e Peter Atkins, Zanichelli |
8 | Spettri FTIR di composti carbonilici in fase solida e liquida | Chimica fisica, Libro di Julio De Paula e Peter Atkins, Zanichelli |
9 | Spettro elettronico di assorbimento dello iodio | Chimica fisica, Libro di Julio De Paula e Peter Atkins, Zanichelli |
10 | Spettro elettronico di assorbimento di polieni coniugati | Chimica fisica, Libro di Julio De Paula e Peter Atkins, Zanichelli |
11 | Calcolo dell’ energia libera di superficie | Chimica fisica, Libro di Julio De Paula e Peter Atkins, Zanichelli |
12 | Isoterme di Langmuir | Chimica fisica, Libro di Julio De Paula e Peter Atkins, Zanichelli |
13 | Spettroscopia di fluorescenza dell'antracene | Chimica fisica, Libro di Julio De Paula e Peter Atkins, Zanichelli |
L'esame, integrato con il modulo 1, è teso ad accertare (a) l'acquisizione dei concetti di base del corso e la capacità di collegarli tra loro e con gli esperimenti svolti in laboratorio; (b) la capacità di esporre chiaramente i concetti usando usando adeguatamente il linguaggio scientifico; (c) la capacità di utilizzare e interpretare quantitativamente i dati sperimentali applicando i concetti e le metodologie acquisiti durante il corso.
L'esame prevede una pre-selezione, costituita da una prova scritta atta a valutare l'acquisizione dei concetti di base minimi riguardanti le tre sezioni del programma, e la capacità di applicarli alla risoluzione di semplici problemi, di tipologia analoga a quelli svolti durante il corso. La prova orale verterà sulla discussione di più esperienze di laboratorio, sia per quanto riguarda i principi sperimentali che quelli teorici.
Sono richieste relazioni su tutte le esperienze svolte in laboratorio, da inviare al docente per via telematica (in formato word o pdf) col maggiore anticipo possibile rispetto alla data fissata per l'esame. Si sconsiglia l'uso di piattaforme di file sharing. Il docente, su richiesta dello studente, fornirà un feedback sulle stesse relazioni, e le relazioni eventualmente aggiornate dovranno essere inviate nuovamente al docente una settimana prima della data fissata per l'esame.
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere
Tutti gli argomenti possono essere oggetto di verifica. Tutte le esperienze svolte in laboratorio possono essere oggetto di verifica.
Esempio 1: descrivere la legge di Arrhenius e come è stata verificata in laboratorio
Esempio 2: come avete determinato sperimentalmente l'ordine di una reazione
Esempio 3: descrivere e interpretare lo shift della frequenza di vibrazione del legame C=O nei composti analizzati
Esempio 4: come determinare sperimentalmente l'energia di dissociazione di una molecola biatomica
Esempio 5: come determinare una lunghezza di legame di un poliene coniugato