Corso di Laurea in Biotecnologie

Chimica Fisica - primo livello

Anno accademico 2007/2008

Sommario insegnamento

• Programma
• Testi consigliati e bibliografia
• Note
• Strumenti didattici

Programma

Lo scopo del corso è fornire agli studenti i concetti fondamentali della termodinamica e della spettroscopia. Gli argomenti trattati, dopo un’introduzione sugli approcci microscopico e macroscopico per la descrizione del comportamento di un sistema, sono i seguenti:

• I GAS

I gas ideali. Le leggi dei gas: legge di Boyle, legge di Charles, legge dei gas perfetti.

Teoria cinetica dei gas, miscele di gas ideali, pressioni parziali (legge di Dalton)

I gas reali.Equazione di Van der Waals

• Termodinamica

Energia potenziale di due particelle. Equilibrio meccanico, chimico e termico. Definizione di equazioni di stato. Processo reversibile e processo irreversibile.

I principio della termodinamica. Lavoro e Calore.. Processi adiabatici e non adiabatici. Funzioni di stato: energia interna, entalpia, capacità termiche a pressione e volume costante  (C_p e C_v).

Termochimica. Entalpia standard, entalpie di reazione, processi endotermici e esotermici, entalpie di formazione, Legge di Hess.

II principio della termodinamica.Postulato di Kelvin e di Clausius. Entropia. Energia libera di Gibbs. Energia libera di Helmholtz.

III principio della termodinamica. Teorema di Nerst. Entropia assoluta.

Dipendenza dell’energia libera dalla pressione e dalla temperatura. Proprietà colligative delle soluzioni. Legge di Raoult. Legge di Henry. Grandezze molali parziali. Potenziale chimico

• Equilibrio chimico e Energia libera

 Costante di equilibrio termodinamico. Grado di avanzamento di una reazione. Equazione di Gibbs-Helmholtz.  Equazione di Van’t Hoff

• Elettrochimica

Elettrodi e celle elettrochimiche. Forza elettromotrice ed energia libera. L’equazione di Nerst. Determinazione dei potenziali standard.

• Equilibri fisici e fenomeni di membrana

Equazione di Clausius-Clapeyron. Equilibri fisici nelle soluzioni.proprietà colligative. Equilibri di membrana di Donnan. Potenziali di membrana.
 

• Metodi per l’indagine strutturale delle molecole.

Interazione radiazione-materia. Spettroscopia di assorbimento UV-Vis e di emissione (fluorescenza e fosforescenza). Cenni ad altre tecniche spettroscopiche. 

• Cinetica chimica

Velocità delle reazioni chimiche. Equazioni cinetiche, Ordine di reazione. Equazione di Arrhenius. Meccanismi di reazione. Reazioni consecutive, reazioni parallele.. Reazioni catalizzate da enzimi.

Modello del complesso attivato 

Note

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