Chimica Fisica

(FacoltÓ di Farmacia - Corso di Laurea in Chimica e Tecnologie Farmaceutiche)

Stati della materia, leggi dei gas. Primo principio della termodinamica. Lavoro: diverse espressioni; relazioni infinitesime e loro integrazione, unitÓ di misura. Espansioni/ compressioni reversibili e irreversibili di un gas perfetto a temperatura costante: variazione dell'energia interna tramite lavoro e calore. Calore e sua misura. Distribuzione dell'energia in un sistema di atomi e molecole., funzioni di stato, energia interna ed entalpia; determinazione delle variazioni dell'energia interna e dell'entalpia attraverso misure sperimentali. Teoria cinetica classica dei gas: formulazione del modello e legge di Joule-Clausius. Temperatura e velocitÓ quadratica media. VelocitÓ media e velocitÓ pi¨ probabile. Curve di distribuzione di Maxwell e Boltzmann per velocitÓ molecolari di un gas. Entalpia delle trasformazioni fisiche e chimiche, legge di Hess, legge di Kirchhoff. Trasformazioni spontanee ed entropia; formulazione del secondo principio; applicazione alle espansioni/compressioni isoterme di gas perfetti (DS del sistema, dell'ambiente, totale); DS nelle trasformazioni di fase; regola di Trouton. Entropia totale ed energia libera; DG e DGo; condizione di equilibrio; dipendenza dell'energia libera da n, p, T. DS e DG nelle trasformazioni chimiche. Sistemi ad un componente; diagrammi di stato, equilibri tra fasi, punti critici, regola delle fasi. Sistemi a due componenti; grandezze molari parziali: volume e energia libera; potenziale chimico; sistemi binari con componente non volatile: diagramma m /T e proprietÓ colligative. Miscele di liquidi volatili;. legge di Raoult, legge di Henry; diagramma liquido - vapore, regola della leva; distillazione; azeotropi; liquidi parzialmente miscibili, diagramma liquido - vapore di sistemi parzialmente miscibili; distillazione in presenza di azeotropi. diagrammi solido ľ liquido; eutettici, analisi termica. Regola delle fasi applicata ai sistemi binari. Cinetica chimica. PossibilitÓ di una reazione chimica. Definizione di velocitÓ di reazione; leggi cinetiche. Determinazione dell'ordine di reazione e della costante cinetica: metodi di integrazione, isolamento, velocitÓ iniziali. Influenza della temperatura sulla velocitÓ di reazione. Cenni di teoria: teoria cinetica, teoria del complesso attivato. Il passaggio dalla meccanica classica a quella ondulatoria: radiazione di corpo nero (legge di Stefan-Boltzmann, di Wien, di Rayleigh-Jeans e di Planck), effetto fotoelettrico. Spettri a righe: serie di Lyman, Balmer, Paschen, Brackett e Pfund. Formula di Rydberg e sua deduzione dal modello atomico di Bohr e quantizzazione. Spettri d'emissione e assorbimento: principali differenze e loro origine. Lunghezza d'onda di De Broglie. Principio di indeterminazione di Heisenberg.

Testo consigliato:

P.Atkins, J. De Paula: Elementi di Chimica Fisica, III edizione italiana, Zanichelli (2007), cap. 1-7.

Per la parte di Meccanica Ondulatoria si farÓ riferimento alle lezioni svolte durante il corso.

Orario di ricevimento: su appuntamento col docente (da concordare preferibilmente per e-mail).

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