Obiettivo del corso è fornire allo studente le conoscenze di base nell'ambito della termodinamica, della cinetica chimica e dell’elettrochimica.
Prerequisiti
Lo studente deve possedere conoscenze di matematica, fisica e chimica generale. Propedeuticità: Chimica generale ed inorganica
Metodi didattici
Lezioni frontali, esercitazioni in aula svolte dal docente e dagli studenti. Metodi a supporto: presentazioni in Power Point delle lezioni. La frequenza è obbligatoria (art. 7 Regolamento Didattico del CdS).
Verifica Apprendimento
La verifica dell'apprendimento consiste in un esame scritto che, una volta superato darà accesso a una prova orale. Il giudizio finale, a seguito del colloquio orale, espresso in trentesimi, dipenderà dalla dimostrazione delle capacità e delle competenze acquisite, nonché dell'interesse ed impegno, di ciascuno studente.
Testi
Atkins, Jones; Principi di Chimica; Zanichelli; Quarta edizione. Atkins, De Paula; Elementi di Chimica Fisica; Zanichelli; III edizione. Atkins, De Paula; Chimica Fisica; Zanichelli; IV edizione.
Contenuti
TERMODINAMICA: variabili e funzioni di stato. Grandezze estensive ed intensive. Leggi di Boyle, Charles, Gay-Lussac, Avogadro. Equazioni di stato del gas ideale. Miscele di gas ideali. Pressioni parziali. Modello cinetico. Gas reali. Primo principio della termodinamica e conservazione dell’energia. Calore e lavoro. Energia interna ed entalpia. Variazione dell’entalpia in funzione della temperatura. Capacità termica. Termochimica. Entropia. Secondo e terzo principio della termodinamica. Trasformazioni spontanee. Energia di Gibbs; dipendenza da temperatura. L'ELETTROCHIMICA DELL'EQUILIBRIO: Celle elettrochimiche. Semi-reazioni ed elettrodi. Relazione tra E e ΔG. Equazione di Nernst. Variazione della forza elettromotrice con la temperatura (ΔrS° e ΔrH°). CINETICA CHIMICA: Velocità di reazione. Equazione cinetica. Ordine di reazione. Determinazione dell'ordine di reazione. Reazioni di primo ordine, di secondo ordine, di ordine zero e di ordine superiore. Reazioni elementari e molecolarità. Equazione di Arrhenius. Effetto della pressione. Reazioni consecutive. Approssimazione dello stato stazionario. Meccanismo di pre-equilibrio. Energia di attivazione apparente. Reazioni monomolecolari. Meccanismo di Michaelis-Menten. Teoria degli urti. Teoria del complesso attivato. Entalpia ed entropia di attivazione.