Il corso introdurrà gli studenti ai principi e agli approcci sperimentali propri della chimica fisica. Scopo del corso è fornire agli studenti le informazioni necessarie per una conoscenza critica dei principi e delle applicazioni della chimica fisica che vanno dalla termodinamica classica, alla cinetica ed alle teorie quantomeccaniche necessarie per la comprensione della spettroscopia. Tali argomenti verranno trattati prestando particolare attenzione alle loro applicazioni in campo biologico.

Introduzione al corso e all'approccio operativo della chimica fisica.

Proprieta’ dei gas. Il gas perfetto. Le leggi dei gas. I gas reali.

Il primo principio. Lavoro, Calore ed Energia. Il primo principio della termodinamica: energia interna, Entalpia e Capacità termica. Termochimica. Alimenti e scorte di energia Le entalpie di formazione standard. 

Il secondo principio. Trasformazioni spontanee e dispersione dell’energia. L’Entropia. Variazioni di entropia. Entropia ed interpretazione statistica. Energia libera di Gibbs. Potenziale chimico.

Discussione termodinamica delle transizioni di fase. Termodinamica del mescolamento. Soluzioni. Proprietà colligative delle soluzioni. Equilibrio chimico.

Cinetica chimica.

Si consiglia di aver sostenuto gli esami di:
Matematica, Fisica, Chimica Generale e Chimica Organica.

D1- CONOSCENZA E CAPACITA' DI COMPRENSIONE Lo studente dovrà dimostrare di conoscere i principi di base della termodinamica e della cinetica  per essere in grado di: a) descrivere le proprietà termodinamiche di sistemi all'equilibrio b) descrivere i parametri  della cinetica chimica.

D2-CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE Lo studente dovrà dimostrare di sapere applicare gli strumenti metodologici della chimica fisica biologica, in particolare deve essere in grado di: a) risolvere  problemi di termodinamica e cinetica chimica; b) calcolare i parametri termodinamici associati a semplici processi di denaturazione termica e chimica; c) calcolare i parametri termodinamici di processi di binding.

D3-AUTONOMIA DI GIUDIZIO Lo studente dovrà essere in grado di: a) argomentare criticamente le metodologie illustrate nel corso, b) individuare le applicazioni degli argomenti trattati nel corso a specifici problemi biologici, d) dare un giudizio critico e costruttivo della valutazione della didattica.

D4-ABILITA' COMUNICATIVE Lo studente dovrà dimostrare: a) di saper discutere con chiarezza i principiali argomenti svolti nel corso, b) di saper esprimere i concetti acquisiti in un linguaggio comprensibile ai non-specialisti.

D5-CAPACITA' DI APPRENDIMENTO Lo studente dovrà essere in grado a) di comprendere in autonomia un testo o un lavoro scientifico che tratti gli argomenti affrontati nel corso, b) di saper risolvere problemi pratici legati alle tematiche affrontate del corso.

Il materiale didattico predisposto dalla/dal docente in aggiunta ai testi consigliati (come ad esempio diapositive, dispense, esercizi, bibliografia) e le comunicazioni della/del docente specifiche per l'insegnamento sono reperibili all'interno della piattaforma Moodle › blended.uniurb.it

Modalità didattiche

Lezioni frontali

Testi di studio

Peter William Atkins, Julio de Paula

Elementi di chimica fisica

Quarta edizione italiana condotta sulla settima edizione inglese

ISBN: 9788808220684

Modalità di
accertamento

La prova di accertamento consiste in una parte scritta ed una orale su almeno 3 argomenti trattati nel corso. Durante la prova scritta allo studente verrà richiesto di risolvere 5 esercizi numerici simili a quelli svolti durante il corso. Lo studente che avrà superato la prova scritta potrà sostenere la prova orale volta all'accertamento a) della comprensione della parte teorica del corso b) delle capacità espositive c) del linguaggio e della terminologia utilizzata.

Le prove avranno lo scopo di verificare le conoscenze acquisite e consentiranno di valutare anche la capacità di correlare le varie tematiche trattate nel corso (descrittori 1 e 2), le abilità comunicative (descrittore 4) e la capacità di risolvere problemi di natura pratica (descrittori 3 e 5). 

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Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.

Testi di studio

Peter William Atkins, Julio de Paula

Elementi di chimica fisica

Quarta edizione italiana condotta sulla settima edizione inglese

ISBN: 9788808220684

Modalità di
accertamento

La prova di accertamento consiste in una parte scritta ed una orale su almeno 3 argomenti trattati nel corso. Durante la prova scritta allo studente verrà richiesto di risolvere 5 esercizi numerici simili a quelli svolti durante il corso. Lo studente che avrà superato la prova scritta potrà sostenere la prova orale volta all'accertamento a) della comprensione della parte teorica del corso b) delle capacità espositive c) del linguaggio e della terminologia utilizzata.

Le prove avranno lo scopo di verificare le conoscenze acquisite e consentiranno di valutare anche la capacità di correlare le varie tematiche trattate nel corso (descrittori 1 e 2), le abilità comunicative (descrittore 4) e la capacità di risolvere problemi di natura pratica (descrittori 3 e 5). 

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.