Insegnamenti e programmi

 

388 - CHIMICA FISICA

Anno Accademico ​2019/2020

Docente
SERGIO ​MURGIA (Tit.)
Periodo
Primo Semestre​
Modalità d'Erogazione
Convenzionale​
Lingua Insegnamento




Informazioni aggiuntive

CorsoPercorsoCFUDurata(h)
[50/21] ​ ​CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE [21/00 - Ord. 2014] ​ ​PERCORSO COMUNE864
Obiettivi

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
In generale, lo studente acquisirà capacità basate su fondamenti della chimica fisica. Durante il corso lo studente assimilerà la conoscenza dei parametri che descrivono i vari stati di aggregazione della materia, le loro trasformazioni, gli scambi energetici con l'ambiente con particolare riferimento alle reazioni chimiche (spontaneità, equilibrio, cinetica, catalisi.)
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
Il corso fornirà allo studente nozioni teoriche per caratterizzare e comprendere l'evoluzione di sistemi chimici.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
Il corso ha l’intento di sviluppare la capacità di interpretare nozioni e dati in modo critico per inquadrare ogni argomento nel relativo campo di applicazione, sapendo quindi individuare il modo opportuno per la sua trattazione o la risoluzione.
ABILITÀ NELLA COMUNICAZIONE:
Il corso si prefigge di sviluppare la capacità di esporre in modo sintetico ed esauriente un argomento scientifico sia in forma scritta che orale.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
I concetti e le nozioni apprese dagli studenti conferiranno loro la capacità di applicare le conoscenze acquisite a sistemi reali e tematiche di attualità scientifica, e la curiosità di approfondire tali tematiche mediante studio individuale da testi specialistici e articoli scientifici in lingua inglese.

Prerequisiti

Si consiglia il superamento degli esami di Chimica Generale e Matematica.

Contenuti

1. Concetti di base.
2. Gas ideali e gas reali. Leggi dei gas, fattore di compressione, coefficienti viriali, equazione di van der Waals, principio degli stati corrispondenti.
3. Il primo principio della termodinamica. L’energia interna, il lavoro di espansione, la capacità termica, l’entalpia, la termochimica (equazioni termochimiche, legge di Hess), l’effetto Joule-Thomson.
4. Il secondo principio della termodinamica. L’entropia, rendimento di una macchina termica, il terzo principio della termodinamica, l’energia di Helmholtz e l’energia di Gibbs, l’equazione fondamentale.
5. Transizioni di stato di sostanze pure. I diagrammi di fase, la regole delle fasi, i diagrammi di fase dell’anidride carbonica e dell’acqua, equazioni di Clapeyron e di Clausius-Clapeyron.
6. Le miscele. Le grandezze molari parziali, l’energia di Gibbs di mescolamento dei gas perfetti, il potenziale chimico dei liquidi, la legge di Henry, le miscele liquide, le proprietà colligative, i diagrammi di fase dei sistemi binari (regola della leva, azeotropi, separazione delle fasi), l’attività.
7. Cinetica chimica. Velocità di reazione, leggi e costanti cinetiche, ordine di reazione, reazioni del primo e del secondo ordine, equazione di Arrhenius, teoria degli urti, teoria dello stato di transizione.
8. Catalisi. La catalisi omogenea, gli enzimi, meccanismo secondo Michaelis-Menten, la catalisi eterogenea.
9. Lo stato colloidale. Colloidi liofili e liofobi, tensioattivi e autoassociazione, teoria DLVO.

Esercizi numerici sugli argomenti trattati.

Metodi Didattici

Il corso è suddiviso in 48 ore di lezioni frontali e 16 ore di esercitazioni numeriche. Le metodologie didattiche adottate permetteranno agli studenti di acquisire capacità logiche e metodologiche per affrontare lo studio e acquisire la conoscenza.
Il corso, mediante l’uso di test di verifica scritti in itinere a risposta multipla (eventualmente risposta aperta), si propone di fare acquisire agli studenti la capacità di individuare gli aspetti logici e valutare gli errori commessi.
Le esercitazioni, condotte mediante lil metodo di apprendimento cooperativo prima di ogni test intermedio, permetteranno agli studenti di acquisire la capacità di esplicitare dubbi e quindi sviluppare capacità deduttive.

Verifica dell'apprendimento

L’esame di profitto del corso di Chimica Fisica si basa sulla valutazione complessiva dei tests di verifica intermedi (domande ed esercizi numerici) ed eventualmente di una prova orale sugli argomenti trattati durante il corso.
Sono valutate la conoscenza degli argomenti del corso, le capacità di collegamento tra argomenti diversi, la capacità espressiva, l’uso di terminologia appropriata, la capacità di sintesi.

Giudizio finale. Il voto finale tiene conto di vari fattori:
Qualità delle conoscenze, abilità, competenze possedute e/o manifestate:
a) appropriatezza, correttezza e congruenza delle conoscenze
b) appropriatezza, correttezza e congruenza delle abilità
c) appropriatezza, correttezza e congruenza delle competenze
Modalità espositiva:
a) Capacità espressiva;
b) Utilizzo appropriato del linguaggio specifico della disciplina;
c) Capacità logiche e consequenzialità nel raccordo dei contenuti;
e) Capacità di collegare differenti argomenti trovando i punti comuni e istituire un disegno generale coerente, ossia curando struttura, organizzazione e connessioni logiche del discorso espositivo;
f) Capacità di sintesi anche mediante l’uso del simbolismo proprio della materia e l’espressione grafica di nozioni e concetti, sotto forma per esempio di formule, schemi, equazioni.

Qualità relazionali:
Disponibilità allo scambio e all'interazione con il docente durante la correzione dell'elaborato o l'eventuale prova orale.

Qualità personali:
a) spirito critico;
b) capacità di autovalutazione.

Di conseguenza, il giudizio può essere:

30 e lode Lo svolgimento dei compiti comprensivi di esercizi numerici e temi è corretto ed ampiamente descritto nei passaggi. Sono stati applicati metodi rigorosi di soluzione. L'esposizione orale è risultata particolarmente ricca e precisa e si avvale di spunti critici e personali. Le competenze, l’autonomia di giudizio, le abilità comunicative e la capacità di apprendimento sono decisamente appropriate in ogni singolo dettaglio.

28-30 Lo svolgimento dei compiti, comprensivi di esercizi numerici, è corretto ed ampiamente descritto nei passaggi. Sono stati applicati metodi rigorosi di soluzione. L'esposizione orale è risultata precisa. Le competenze, l’autonomia di giudizio, le abilità comunicative e la capacità di apprendimento sono appropriate in ogni singolo dettaglio.

25-27 Lo svolgimento dei compiti comprensivi di esercizi numerici e temi è corretto e descritto nei passaggi. Le competenze, l’autonomia di giudizio, le abilità comunicative e la capacità di apprendimento sono buone anche se non particolarmente ricche nei dettagli.

22-24 Lo svolgimento dei compiti comprensivi di esercizi numerici è affetto da errori di distrazione facilmente individuabili (segni sbagliati, errate cifre significative) e talvolta gli esercizi ed i temi non risultano completi ma comunque prossimi alla soluzione. Le competenze, l’autonomia di giudizio, le abilità comunicative e la capacità di apprendimento sono adeguate pur con qualche incertezza.

18-21 Lo svolgimento dei compiti comprensivi di esercizi numerici è affetto da alcuni errori (prevalentemente di distrazione) e talvolta gli esercizi ed i temi non risultano completi ma comunque correttamente impostati. Le competenze, l’autonomia di giudizio, le abilità comunicative e la capacità di apprendimento sono nel loro complesso appena sufficienti.

Insufficiente. Gravi errori concettuali o di svolgimento. Alcuni esercizi o temi non vengono neppure svolti o compresi.

Testi

Peter Atkins - Julio de Paula, "Chimica Fisica", Ed. Zanichelli.


Altre Informazioni

Saranno fornite le diapositive del corso.

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