Chimica fisica ii
A.A. 2024/2025
Obiettivi formativi
L'insegnamento introduce alla struttura della materia ed in particolare alla meccanica quantistica con la discussione della struttura atomica e molecolare e le proprietà derivanti da esse. Fornisce i primi fondamenti di elettrochimica: aspetti termodinamici e cinetici delle reazioni d'elettrodo. Tratta i sistemi generatori e elettrolizzatori.
Risultati apprendimento attesi
Lo studente dovra' acquisire le conoscenze fondamentali della chimica-fisica per quanto riguarda la struttura della materia a livello atomico e molecolare, utilizzando i concetti di base della meccanica quantistica. Nel contempo, acquisira' le competenze necessarie per comprendere i fenomeni alla base dell'elettrochimica e dei relativi dispositivi e processi industriali.
Periodo: Secondo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento non può essere seguito come corso singolo. Puoi trovare gli insegnamenti disponibili consultando il catalogo corsi singoli.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Programma
Struttura atomica e molecolare. Teoria quantistica: la dualità onda-particella; l'equazione di Schroedinger; autovalori e autofunzioni; il principio di indeterminazione. Moti traslazionali, vibrazionali e rotazionali: la particella nella scatola, il tunnelling quanto-meccanico; livelli energetici, funzioni d'onda. La struttura atomica: atomi idrogenoidi; atomi a più elettroni. Struttura molecolare: le teorie del legame di valenza e dell'orbitale molecolare: lo ione H2+; molecole diatomiche omonucleari e dinucleari; orbitali molecolari per sistemi poliatomici. Spettroscopia molecolare: Interazione radiazione-materia. Spettroscopia rotazionale, vibrazionale, elettronica
Elettrochimica: Struttura dei solidi e delle soluzione elettrolitiche. Struttura delle interfasi elettrificate. Termodinamica dei sistemi elettrochimici: Energia delle reazioni di pila e di elettrolisi.. Potenziali d'elettrodo. Proprietà delle soluzioni elettrolitiche. Diagrammi di Pourbaix.
Cinetica delle reazioni elettrochimiche: fenomeni di interfase. Trasferimento elettronico e di carica. Trasporto di massa e di carica. Semiconduttori. Accenno alle principali applicazioni: Pile primarie e secondarie, corrosione, elettrochimica industriale.
Elettrochimica: Struttura dei solidi e delle soluzione elettrolitiche. Struttura delle interfasi elettrificate. Termodinamica dei sistemi elettrochimici: Energia delle reazioni di pila e di elettrolisi.. Potenziali d'elettrodo. Proprietà delle soluzioni elettrolitiche. Diagrammi di Pourbaix.
Cinetica delle reazioni elettrochimiche: fenomeni di interfase. Trasferimento elettronico e di carica. Trasporto di massa e di carica. Semiconduttori. Accenno alle principali applicazioni: Pile primarie e secondarie, corrosione, elettrochimica industriale.
Prerequisiti
Si danno per assodate competenze e conoscenze nella chimica fisica (termodinamica e cinetica) nell'analisi matematica e nella fisica di base (meccanica, ottica ed elettromagnetismo), come trattati nei corsi di Istituzioni di Matematica e di Fisica Generale.
Metodi didattici
Lezione frontale, con spiegazioni supportate dalla proiezione di slide o direttamente alla lavagna. Verranno utilizzati esempi pratici o numerici per aiutare gli studenti in una migliore comprensione dei concetti del corso
Materiale di riferimento
- Donald A. McQuarrie, "Quantum Chemistry", University Science Books, 2008
- Peter Atkins, Julio De Paula, Atkin's Physical Chemistry, Oxford University Press
- Christopher M. A. Brett, Ana Maria Oliveira Brett, "Electrochemistry: Principles, Methods, and Applications", Oxford University Press, 1994
- Allen J. Bard, Larry R. Faulkner, "Electrochemical Methods. Fundamentals and Applications", 2001, John Wiley & Sons, 2nd Edition
- Materiale didattico (slides e dispense) pubblicato sul sito myAriel del corso AA2024/25
- Peter Atkins, Julio De Paula, Atkin's Physical Chemistry, Oxford University Press
- Christopher M. A. Brett, Ana Maria Oliveira Brett, "Electrochemistry: Principles, Methods, and Applications", Oxford University Press, 1994
- Allen J. Bard, Larry R. Faulkner, "Electrochemical Methods. Fundamentals and Applications", 2001, John Wiley & Sons, 2nd Edition
- Materiale didattico (slides e dispense) pubblicato sul sito myAriel del corso AA2024/25
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Orale: colloquio con possibilità di brevi esercizi e interpretazione di diagrammi.
Verrà valutata la possibilità di condurre delle prove in itinere, su base volontaria, durante l'insegnamento.
Verrà valutata la possibilità di condurre delle prove in itinere, su base volontaria, durante l'insegnamento.
CHIM/02 - CHIMICA FISICA - CFU: 6
Lezioni: 48 ore
Docenti:
Minguzzi Alessandro, Pieraccini Stefano
Turni:
Docente/i
Ricevimento:
Su appuntamento
Ufficio del docente (Dipartimento di Chimica- Piano Terra - Corpo B) oppure via MS Teams