| CHIMICA FISICA

Conoscenze e capacità di comprensione:  Il corso si propone di fornire gli strumenti concettuali e metodologici della termodinamica, della cinetica chimica e della strutturistica molecolare, con particolare riferimento alle applicazioni biotecnologiche.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione: lo studente dovrà acquisire la conoscenza critica della materia e la capacità di risolvere semplici problemi numerici, utilizzando anche strumenti informatici.

Autonomia di giudizio: lo studente deve dimostrare di essere in grado di esprimere valutazioni autonome utilizzando i contenuti della materia.

Abilità comunicative: lo studente deve dimostrare di essere in grado di comunicare con efficacia e proprietà di linguaggio i contenuti di  una tesina su un argomento a sua scelta.

Capacità di apprendimento: lo studente deve rendersi capace di comprendere testi scientifici e pubblicazioni di approfondimento.

Matematica: calcolo differenziale ed integrale, studio del grafico delle funzioni

Fisica: cinematica, dinamica, meccanica dei fluidi, termologia, elettromagnetismo

Chimica Generale: struttura atomica e molecolare, reazioni chimiche, equilibri chimici

CINETICA CHIMICA

TERMODINAMICA

CINETICA CHIMICA

Velocita` di reazione, ordine di reazione, meccanismo, molecolarita`, reazioni di ordine zero, primo, secondo, tempo di dimezzamento, decadimento radioattivo, datazione con radiocarbonio, reazioni parallele, consecutive, opposte, equazione di Arrhenius, energia di attivazione, catalisi omogenea, eterogenea, enzimatica.

Sistemi oscillanti, reazione di Belousov-Zhabotinsky, modello di Lotka-Volterra, caos deterministico, effetto farfalla, esponenti di Ljapunov, determinismo e irreveribilità, oggetti frattali.

TERMODINAMICA

Materia ed energia, sistemi termodinamici, variabili di stato, stati di equilibrio, funzioni di stato, principio zero, equazione di stato, gas perfetto, gas reali, interazioni intermolecolari, fattore di compressibilità, equazione di Van der Waals, parametri critici, variabili ridotte, stati corrispondenti.

Primo principio, energia interna, lavoro, calore, calore specifico, calore molare, coefficienti di espansione termica e di compressibilità isoterma, entalpia, cicli termodinamici, dipendenza dell’energia interna e dell’entalpia dalle variabili di stato, processi isotermi e adiabatici.

Termochimica, legge di Hess, equazioni termochimiche, cicli termochimici, entalpia standard di reazione, entalpia di formazione, entalpia di combustione, entalpia di atomizzazione, entalpia di legame, equazione di Kirchhoff e sua integrazione.

Trasformazioni reversibili e irreversibili, secondo principio, macchine termiche e macchine frigorifere, rendimento, coefficiente di prestazione, ciclo di Carnot, entropia e probabilità, dipendenza dell’entropia dalle variabili di stato, terzo principio, entropia assoluta, lavoro massimo, energia libera ed entalpia libera, bioenergetica, ciclo dell’ATP.

Condizioni di equilibrio, equilibri di fase, diagrammi di stato, equazione di Clausius-Clapeyron e sua integrazione, potenziale chimico, variazione di energia libera standard di una reazione, equilibrio chimico, dipendenza dell’energia libera dalle variabili di stato, equazione di van’t Hoff e sua integrazione, compilazioni di dati termodinamici, calcolo assoluto dell’equilibrio chimico.

lezioni frontali

esercitazioni numeriche

simulazioni al computer

esame scritto

esame orale

discussione tesina

Atkins-De Paula, Elementi di Chimica Fisica, Zanichelli

Ricevimento previo appuntamento in orario da concordare

9/2/21, 16/3/21, 15/6/21, 13/7/21, 14/9/21, 12/10/21, 14/12/21