ALESSANDRO LANDI | CHIMICA FISICA I

cod. 0512400003

CHIMICA FISICA I

	0512400003
	DIPARTIMENTO DI CHIMICA E BIOLOGIA "ADOLFO ZAMBELLI"
	CORSO DI LAUREA
	CHIMICA
	2023/2024

PERCORSO COMUNE Coorte 2022/2023

	OBBLIGATORIO
	ANNO CORSO 2
	ANNO ORDINAMENTO 2016
	SECONDO SEMESTRE

MODULI

SSD	CFU	ORE	ATTIVITÀ	TIPO DI ATTIVITÁ FORMATIVA
CHIM/02	7	56	LEZIONE	CARATTERIZZANTE
CHIM/02	4	48	ESERCITAZIONE	CARATTERIZZANTE
CHIM/02	1	12	LABORATORIO	CARATTERIZZANTE

DOCENTI

	ANDREA PELUSO T Curriculum
	ALESSANDRO LANDI Curriculum
	FRANCESCO AMBROSIO Curriculum

	Obiettivi
	OBIETTIVI L'INSEGNAMENTO HA L’OBIETTIVO DI FORNIRE CONOSCENZE RIGUARDANTI I PRINCIPI BASILARI DELLA TERMODINAMICA, DELLA MECCANICA QUANTISTICA E DELLA SPETTROSCOPIA, UTILI PER COMPRENDERE LE PROPRIETA' CHIMICO FISICHE DELLE SOSTANZE PURE. CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE LE PRINCIPALI CONOSCENZE ACQUISITE SARANNO: •I TRE PRINCIPI DELLA TERMODINAMICA: BILANCIO ENERGETICO E CRITERI DI SPONTANEITÀ E DI EQUILIBRIO DEI PROCESSI CHIMICI; EQUAZIONE DI STATO DEI GAS IDEALI E REALI; TRANSIZIONI DI FASE. •FONDAMENTI SPERIMENTALI DELLA TEORIA QUANTISTICA; DUALISMO ONDA CORPUSCOLO; PRINCIPIO DI INDETERMINAZIONE E CONCETTO DI STATO; OPERATORI ED OSSERVABILI; STRUTTURA ELETTRONICA DEGLI ATOMI; SISTEMA A DUE STATI; LEGAME CHIMICO. •SPETTROSCOPIA ATOMICA; SPETTRI VIBRAZIONALI, ROTAZIONALI ED ELETTRONICI DI MOLECOLE BIATOMICHE. CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE GLI STUDENTI SARANNO MESSI IN GRADO DI APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE MEDIATE ESERCITAZIONI NUMERICHE E DI LABORATORIO RIGUARDANTI: •TERMOCHIMICA; •TRANSIZIONI DI FASE; •CALCOLO DEGLI STATI QUANTICI ATOMICI E MOLECOLARI (MOLECOLE BIATOMICHE); •INTERPRETAZIONE DI SPETTRI ATOMICI E MOLECOLARI.

OBIETTIVI
L'INSEGNAMENTO HA L’OBIETTIVO DI FORNIRE CONOSCENZE RIGUARDANTI I PRINCIPI BASILARI DELLA TERMODINAMICA, DELLA MECCANICA QUANTISTICA E DELLA SPETTROSCOPIA, UTILI PER COMPRENDERE LE PROPRIETA' CHIMICO FISICHE DELLE SOSTANZE PURE.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
LE PRINCIPALI CONOSCENZE ACQUISITE SARANNO:
•I TRE PRINCIPI DELLA TERMODINAMICA: BILANCIO ENERGETICO E CRITERI DI SPONTANEITÀ E DI EQUILIBRIO DEI PROCESSI CHIMICI; EQUAZIONE DI STATO DEI GAS IDEALI E REALI; TRANSIZIONI DI FASE.
•FONDAMENTI SPERIMENTALI DELLA TEORIA QUANTISTICA; DUALISMO ONDA CORPUSCOLO; PRINCIPIO DI INDETERMINAZIONE E CONCETTO DI STATO; OPERATORI ED OSSERVABILI; STRUTTURA ELETTRONICA DEGLI ATOMI; SISTEMA A DUE STATI; LEGAME CHIMICO.
•SPETTROSCOPIA ATOMICA; SPETTRI VIBRAZIONALI, ROTAZIONALI ED ELETTRONICI DI MOLECOLE BIATOMICHE.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
GLI STUDENTI SARANNO MESSI IN GRADO DI APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE MEDIATE ESERCITAZIONI NUMERICHE E DI LABORATORIO RIGUARDANTI:
•TERMOCHIMICA;
•TRANSIZIONI DI FASE;
•CALCOLO DEGLI STATI QUANTICI ATOMICI E MOLECOLARI (MOLECOLE BIATOMICHE);
•INTERPRETAZIONE DI SPETTRI ATOMICI E MOLECOLARI.

	Prerequisiti
	CONOSCENZE DI BASE DELLA MECCANICA CLASSICA, ELETTROMAGNETISMO ED ANALISI MATEMATICA. E' FORTEMENTE CONSIGLIATO PER UN PROFICUO SVOLGIMENTO DEL CORSO AVER SUPERATO GLI ESAMI DI FISICA E DI MATEMATICA.

	Contenuti
	SISTEMI TERMODINAMICI; CALORE E LAVORO; I E II PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA; MACCHINE TERMICHE; DISUGUAGLIANZA DI CLAUSIUS; ENTROPIA; FUNZIONI AUSILIARIE; TRANSIZIONI DI FASE. (16 ORE FRONTALI 8 ORE DI ESERCITAZIONI, 6 LABORATORIO) LO SPETTRO DEL CORPO NERO; L’EFFETTO FOTOELETTRICO; L’EFFETTO COMPTON; L’ESPERIENZA DI FRANCK-HERTZ; L’ATOMO DI IDROGENO SECONDO BOHR; L’IPOTESI ONDULATORIA (6 ORE FRONTALI 4 ORE ESERCITAZIONI ). AMPIEZZE DI PROBABILITÀ; REGOLE DI COMBINAZIONE DELLE AMPIEZZE DI PROBABILITÀ; PRINCIPIO DI INDETERMINAZIONE; FERMIONI E BOSONI (6 ORE FRONTALI 4 ESERCITAZIONI) I PRINCIPI DELLA MECCANICA QUANTISTICA; RAPPRESENTAZIONE MATRICIALE; SISTEMA A DUE STATI; RISONANZA E TAUTOMERIA; LEGAME CHIMICO; LA FUNZIONE D'ONDA E L’EQUAZIONE DI SCHROEDINGER; (8 ORE FRONTALI 6 ORE ESERCITAZIONI) PARTICELLA IN UNA SCATOLA; OSCILLATORE ARMONICO; PARTICELLA IN UN CIRCUITO; PARTICELLA LIBERA (8 ORE ESERCITAZIONI). MOMENTO ANGOLARE; ESPERIENZA DI STERN-GERLACH; TEORIA DELLE PERTURBAZIONI ED APPROCCIO VARIAZIONALE. ATOMO DI IDROGENO (8 ORE FRONTALI) ATOMI MULTIELETTRONICI; TERMINI ATOMICI; MOLECOLE BIATOMICHE (6 ORE FRONTALI, 6 ESERCITAZIONI). INTERAZIONE RADIAZIONE MATERIA; SPETTRI ROTAZIONALI, VIBROROTAZIONALI ED ELETTRONICI DI MOLECOLE BIATOMICHE (6 ORE FRONTALI 18 ORE LABORATORIO)

Contenuti

SISTEMI TERMODINAMICI; CALORE E LAVORO; I E II PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA; MACCHINE TERMICHE; DISUGUAGLIANZA DI CLAUSIUS; ENTROPIA; FUNZIONI AUSILIARIE; TRANSIZIONI DI FASE. (16 ORE FRONTALI 8 ORE DI ESERCITAZIONI, 6 LABORATORIO) LO SPETTRO DEL CORPO NERO; L’EFFETTO FOTOELETTRICO; L’EFFETTO COMPTON; L’ESPERIENZA DI FRANCK-HERTZ; L’ATOMO DI IDROGENO SECONDO BOHR; L’IPOTESI ONDULATORIA (6 ORE FRONTALI 4 ORE ESERCITAZIONI ).
AMPIEZZE DI PROBABILITÀ; REGOLE DI COMBINAZIONE DELLE AMPIEZZE DI PROBABILITÀ; PRINCIPIO DI INDETERMINAZIONE; FERMIONI E BOSONI (6 ORE FRONTALI 4 ESERCITAZIONI) I PRINCIPI DELLA MECCANICA QUANTISTICA; RAPPRESENTAZIONE MATRICIALE; SISTEMA A DUE STATI; RISONANZA E TAUTOMERIA; LEGAME CHIMICO; LA FUNZIONE D'ONDA E L’EQUAZIONE DI SCHROEDINGER; (8 ORE FRONTALI 6 ORE ESERCITAZIONI) PARTICELLA IN UNA SCATOLA; OSCILLATORE ARMONICO; PARTICELLA IN UN CIRCUITO; PARTICELLA LIBERA (8 ORE ESERCITAZIONI). MOMENTO ANGOLARE; ESPERIENZA DI STERN-GERLACH; TEORIA DELLE PERTURBAZIONI ED APPROCCIO VARIAZIONALE. ATOMO DI IDROGENO (8 ORE FRONTALI) ATOMI MULTIELETTRONICI; TERMINI ATOMICI; MOLECOLE BIATOMICHE (6 ORE FRONTALI, 6 ESERCITAZIONI). INTERAZIONE RADIAZIONE MATERIA; SPETTRI ROTAZIONALI, VIBROROTAZIONALI ED ELETTRONICI DI MOLECOLE BIATOMICHE (6 ORE FRONTALI 18 ORE LABORATORIO)

	Metodi Didattici
	L’INSEGNAMENTO PREVEDE LEZIONI FRONTALI DELLA DURATA DI 56 ORE COMPLESSIVE (7 CFU), ESERCITAZIONI NUMERICHE PER COMPLESSIVE 36 ORE (3CFU) ED ESERCITAZIONI DI LABORATORIO PER COMPLESSIVE 24 ORE (2 CFU).LA FREQUENZA DELLE LEZIONI IN AULA È FORTEMENTE CONSIGLIATA E QUELLA DELLE ESERCITAZIONI DI LABORATORIO È OBBLIGATORIA. PER POTER SOSTENERE L’ESAME FINALE LO STUDENTE DEVE AVER FREQUENTATO ALMENO IL 70% DELLE ORE PREVISTE DI LABORATORIO. LA MODALITÀ DI VERIFICA DELLA PRESENZA È RESA NOTA DAL DOCENTE ALL’INIZIO DELLE LEZIONI.

Metodi Didattici

L’INSEGNAMENTO PREVEDE LEZIONI FRONTALI DELLA DURATA DI 56 ORE COMPLESSIVE (7 CFU), ESERCITAZIONI NUMERICHE PER COMPLESSIVE 36 ORE (3CFU) ED ESERCITAZIONI DI LABORATORIO PER COMPLESSIVE 24 ORE (2 CFU).LA FREQUENZA DELLE LEZIONI IN AULA È FORTEMENTE CONSIGLIATA E QUELLA DELLE ESERCITAZIONI DI LABORATORIO È OBBLIGATORIA. PER POTER SOSTENERE
L’ESAME FINALE LO STUDENTE DEVE AVER FREQUENTATO ALMENO IL 70% DELLE ORE PREVISTE DI LABORATORIO. LA
MODALITÀ DI VERIFICA DELLA PRESENZA È RESA NOTA DAL DOCENTE ALL’INIZIO DELLE LEZIONI.

	Verifica dell'apprendimento
	L’ ESAME FINALE E’ ARTICOLATO IN UNA PROVA SCRITTA ED UNA PROVA ORALE. ALLE PROVE DI ESAME SI HA ACCESSO SOLO DOPO AVER CONSEGNATO LE RELAZIONI RIGUARDANTI LE ESERCITAZIONI DI LABORATORIO. LA PROVA SCRITTA E’ FINALIZZATA A VERIFICARE LA CAPACITA’ DELLO STUDENTE DI APPLICARE LE LEGGI FONDAMENTALI DELLA MECCANICA QUANTISTICA, DELLA SPETTROSCOPIA E DELLA TERMODINAMICA STATISTICA A CASI SEMPLICI DI PRATICA UTILITA’. HA DI NORMA UNA DURATA DI 90 MINUTI E CONSISTE DI TRE ESERCIZI NUMERICI, UNO PER OGNI ARGOMENTO PRINCIPALE DEL CORSO: 1) LIVELLI ENERGETICI DI PARTICELLE CONFINATE NELLO SPAZIO, DI ATOMI E DI SEMPLICI MOLECOLE BIATOMICHE; 2) MODELLO A DUE STATI (RISONANZA); 3) INTERPRETAZIONE DI SPETTRI ATOMICI/MOLECOLARI ED OTTENIMENTO DI PROPRIETA’ MOLECOLARI DA SEGNALI SPETTROSCOPICI. ALLO STUDENTE E’ OFFERTA LA POSSIBILITA’ DI SUPERARE LA PROVA SCRITTA DURANTE IL CORSO, CON TRE PROVE A CADENZA MENSILE. IL SUPERAMENTO DI QUESTE PROVE, CON MEDIA SUPERIORE A 16, CONSENTE L'ESONERO DALLA PROVA SCRITTA UNICA. LA PROVA SCRITTA UNICA SI SVOLGE ANTERIORMENTE ALLA PROVA ORALE E SI CONSIDERA SUPERATA CON IL RAGGIUNGIMENTO DEL PUNTEGGIO 18/30. LA PROVA ORALE CONSISTE IN UN COLLOQUIO CON DOMANDE SUI CONTENUTI TEORICI E METODOLOGICI INDICATI NEL PROGRAMMA DELL’INSEGNAMENTO ED È FINALIZZATA AD ACCERTARE IL LIVELLO DI CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE RAGGIUNTO DALLO STUDENTE, NONCHÉ A VERIFICARE LA CAPACITÀ DI ESPOSIZIONE RICORRENDO ALLA TERMINOLOGIA APPROPRIATA E LA CAPACITÀ DI ORGANIZZAZIONE AUTONOMA DELL'ESPOSIZIONE. IL PUNTEGGIO MINIMO NELLA PROVA ORALE PREVEDE LA CONOSCENZA DEI SEGUENTI ARGORMENTI: MISURA IN MECCANICA QUANTISTICA, ATOMO DI IDROGENO, STRUTTURA ELETTRONICA DI MOLECOLE BIATOMICHE, SPETTROSCOPIA VIBRAZIONALE, ROTAZIONALE ED ATOMICA. IL VOTO MASSIMO E’ RAGGIUNTO QUANDO LO STUDENTE DIMOSTRA DI SAPER ILLUSTRARE CORRETTAMENTE TUTTI GLI ARGOMENTI PROPOSTI IN SEDE DI ESAME. L’ECCELLENZA RICHIEDE L’OTTENIMENTO DI UNA VOTAZIONE SUPERIORE O UGUALE AL 27 NELLA PROVA SCRITTA E LA DIMOSTRAZIONE IN SEDE DI PROVA ORALE DI PADRONEGGIARE LE APPLICAZIONI SPETTROSCOPICHE.

Verifica dell'apprendimento

L’ ESAME FINALE E’ ARTICOLATO IN UNA PROVA SCRITTA ED UNA PROVA ORALE. ALLE PROVE DI ESAME SI HA ACCESSO SOLO DOPO AVER CONSEGNATO LE RELAZIONI RIGUARDANTI LE ESERCITAZIONI DI LABORATORIO. LA PROVA SCRITTA E’ FINALIZZATA A VERIFICARE LA CAPACITA’ DELLO STUDENTE DI APPLICARE LE LEGGI FONDAMENTALI DELLA MECCANICA QUANTISTICA, DELLA SPETTROSCOPIA E DELLA TERMODINAMICA STATISTICA A CASI SEMPLICI DI PRATICA UTILITA’. HA DI NORMA UNA DURATA DI 90 MINUTI E CONSISTE DI TRE ESERCIZI NUMERICI, UNO PER OGNI ARGOMENTO PRINCIPALE DEL CORSO: 1) LIVELLI ENERGETICI DI PARTICELLE CONFINATE NELLO SPAZIO, DI ATOMI E DI SEMPLICI MOLECOLE BIATOMICHE; 2) MODELLO A DUE STATI (RISONANZA); 3) INTERPRETAZIONE DI SPETTRI ATOMICI/MOLECOLARI ED OTTENIMENTO DI PROPRIETA’ MOLECOLARI DA SEGNALI SPETTROSCOPICI.
ALLO STUDENTE E’ OFFERTA LA POSSIBILITA’ DI SUPERARE LA PROVA SCRITTA DURANTE IL CORSO, CON TRE PROVE A CADENZA MENSILE. IL SUPERAMENTO DI QUESTE PROVE, CON MEDIA SUPERIORE A 16, CONSENTE L'ESONERO DALLA PROVA SCRITTA UNICA. LA PROVA SCRITTA UNICA SI SVOLGE ANTERIORMENTE ALLA PROVA ORALE E SI CONSIDERA SUPERATA CON IL RAGGIUNGIMENTO DEL PUNTEGGIO 18/30. LA PROVA ORALE CONSISTE IN UN COLLOQUIO CON DOMANDE SUI CONTENUTI TEORICI E METODOLOGICI INDICATI NEL PROGRAMMA DELL’INSEGNAMENTO ED È FINALIZZATA AD ACCERTARE IL LIVELLO DI CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE RAGGIUNTO DALLO STUDENTE, NONCHÉ A VERIFICARE LA CAPACITÀ DI ESPOSIZIONE RICORRENDO ALLA TERMINOLOGIA APPROPRIATA E LA CAPACITÀ DI ORGANIZZAZIONE AUTONOMA DELL'ESPOSIZIONE. IL PUNTEGGIO MINIMO NELLA PROVA ORALE PREVEDE LA CONOSCENZA DEI SEGUENTI ARGORMENTI: MISURA IN MECCANICA QUANTISTICA, ATOMO DI IDROGENO, STRUTTURA ELETTRONICA DI MOLECOLE BIATOMICHE, SPETTROSCOPIA VIBRAZIONALE, ROTAZIONALE ED ATOMICA. IL VOTO MASSIMO E’ RAGGIUNTO QUANDO LO STUDENTE DIMOSTRA DI SAPER ILLUSTRARE CORRETTAMENTE TUTTI GLI ARGOMENTI PROPOSTI IN SEDE DI ESAME. L’ECCELLENZA RICHIEDE L’OTTENIMENTO DI UNA VOTAZIONE SUPERIORE O UGUALE AL 27 NELLA PROVA SCRITTA E LA DIMOSTRAZIONE IN SEDE DI PROVA ORALE DI PADRONEGGIARE LE APPLICAZIONI SPETTROSCOPICHE.

	Testi
	MC QUARRIE SIMON, CHIMICA FISICA UN APPROCCIO MOLECOLARE; ZANICHELLI FRENCH, TAYLOR, AN INTRODUCTION TO QUANTUM PHYSICS, MIT PRESS 1985 APPROFONDIMENTI: BARROW G.M. INTRODUCTION TO MOLECULAR SPECTROSCOPY, MCGRAW-HILL; LEVINE I.N. QUANTUM CHEMISTRY. ALLYN AND BACON

	Altre Informazioni
	L'INSEGNAMENTO È TENUTO INTERAMENTE ALLA LAVAGNA, PER PERMETTERE AGLI STUDENTI DI SEGUIRLO CON MAGGIORE ATTENZIONE. SONO ANCHE DISPONIBILI DISPENSE DI ALCUNE PARTI DEL CORSO

BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2024-11-05]

ALESSANDRO LANDI | CHIMICA FISICA I