FRANCESCO AMBROSIO | CHIMICA FISICA II

Italiano

L’obiettivo del corso è quello di fornire una comprensione dei principi e delle tecniche della meccanica quantistica in modo da affinare le capacità di descrizione teorica della struttura e delle proprietà di atomi e molecole.

Lo studente alla fine del corso deve dimostrare di:

•aver padronanza dei principi e dei metodi elementari della meccanica quantistica,

•conoscere i modelli che sono alla base della teoria del legame chimico e della spettroscopia molecolare,

•capire il percorso formale e concettuale per caratterizzare gli stati elettronici di atomi e molecole,

•essere in grado di risolvere in maniera qualitativa e quantitativa semplici problemi di meccanica quantistica applicata alla chimica,

•saper interpretare osservabili sperimentali in termini di proprietà molecolari,

•riuscire ad integrare gli strumenti formali della meccanica quantistica con i concetti acquisiti nei corsi precedenti, in modo da ottenere un quadro coerente e solido di conoscenze di base in ambito chimico,

•essere capace di organizzare sistematicamente le conoscenze acquisite ed esprimerle utilizzando la terminologia corretta.

Chimica generale, calcolo differenziale ed integrale, algebra lineare, meccanica classica, elettromagnetismo e onde.

Principi ed applicazioni di meccanica quantistica 

Lo spettro del corpo nero; l’effetto fotoelettrico; l’effetto compton; l’esperienza di Franck-Hertz; l’atomo di idrogeno secondo Bohr; l’ipotesi ondulatoria. Origini della teoria quantistica.

Ampiezze di probabilità e regole di combinazione delle ampiezze di probabilità

Cenni di interazine radiazione-materia

Postulati e principi fondamentali di meccanica quantistica.Sistema a due stati, tautomeria, risonanza e legame chimico.

L'equazione di Schrödinger indipendente dal tempo in potenziali a segmenti costanti (particella nella scatola) e sue applicazioni in chimica

L’oscillatore armonico e le vibrazioni molecolari

Il momento angolare orbitale ed il modello spettroscopico del rotatore rigido.

Atomi idrogenoidi. Metodo variazionale e teoria perturbativa indipendente dal tempo.

Struttura Atomica

Atomi polielettronici: termini atomici e spettri atomici.

Struttura Molecolare 

Introduzione alla struttura molecolare: separazione dei moti elettronici e nucleari, definizione e caratterizzazione della superficie di energia potenziale

La risoluzione del problema elettronico: principi di base della teoria degli orbitali molecolari

Il metodo di Huckel

Spettri rotazionali e roto-vibrazionali di molecole biatomiche

Lezioni in aula con la presentazione e la discussione dei singoli argomenti del programma dell'insegnamento.

Allo studente è offerta la possibilita’ di superare la prova scritta durante il corso, con tre prove a cadenza mensile. il superamento di queste prove, con media superiore a 16, consente l'esonero dalla prova scritta unica. La prova scritta unica si svolge anteriormente alla prova orale e si considera superata con il raggiungimento del punteggio 18/30. La prova orale consiste in un colloquio con domande sui contenuti teorici e metodologici indicati nel programma dell’insegnamento ed è finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione raggiunto dallo studente, nonché a verificare la capacità di esposizione ricorrendo alla terminologia appropriata e la capacità di organizzazione autonoma dell'esposizione. il punteggio minimo nella prova orale prevede la conoscenza dei seguenti argormenti: misura in meccanica quantistica, atomo di idrogeno, struttura elettronica di molecole biatomiche, spettroscopia vibrazionale, rotazionale ed atomica.

• Appunti e presentazioni del corso (https://cloud.unibas.it/index.php/s/bQUHfxc42JARX87 e/o https://elearning.unibas.it/)
• Testo di riferimento

P. W. Atkins e R. Friedman. Meccanica Quantistica Molecolare, Zanichelli (2000).???????

D.A McQuarrie e j.D Simon Chimica Fisica un approccio molecolare Zanichelli (2000)

All’inizio del corso, dopo aver descritto obiettivi, programma dettagliato e metodi di verifica, il docente comunica la password per accedere al sito su cui viene depositato il materiale didattico. Inoltre raccoglie l’elenco degli studenti, corredato di nome, cognome, matricola, e-mail e (eventualmente) numero di cellulare e ricorda di essere sempre disponibile per informazioni, chiarimenti o aiuto.

Per il ricevimento in altri giorni, si prega di contattare prima il docente via e-mail.

30/01/2023  

27/02/2023
27/03/2023
17/04/2023
29/05/2023
26/06/2023
13/07/2023

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