- Oggetto:
- Oggetto:
Chimica fisica B (Vecchio Ordinamento 509 - a.a. 2008/09)
- Codice attività didattica
- C8012
- Corso di studio
- Chimica
Chimica - Anno
- 1° anno
- Tipologia
- Caratterizzante
- Crediti/Valenza
- 4
- SSD attività didattica
- CHIM/02 - chimica fisica
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
Il corso si propone di fornire agli studenti:
- la descrizione delle proprietà termodinamiche dei misculi gassosi, liquidi e solidi;
- la descrizione delle condizioni di naturalità e di equilibrio per le reazioni chimiche;
- la descrizione delle condizioni di equilibrio di fase;
- la capacità di leggere e di prevedere i diagrammi di fase delle sostanze pure e i diagrammi di fase di sistemi a più componenti con particolare attenzione a quelli a due componenti.- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
Lallievo dovrà essere in grado di:
- prevedere quali sono i fenomeni macroscopici che si possono verificare allatto del mescolamento di sostanze chimiche e conoscere quali sono le grandezze termodinamiche del miscuglio più facilmente misurabili.
- prevedere il verso in cui decorrerà (o dovrebbe decorrere) una reazione allatto del mescolamento di sostanze chimiche legate tra di loro da una reazione chimica. Calcolare la costante di equilibrio per una reazione chimica in condizioni normali a 298,15 K e 1 bar, prevedere come si sposterà lequilibrio al variare di T e p, calcolare in modo approssimato il valore della costante di equilibrio a nuovi valori di T e p;
- saper leggere i diagrammi di fase delle sostanze pure e, noti alcuni dati di equilibrio, saper calcolare in modo approssimato come varierà la tensione di vapor saturo di una sostanza pura con la T e viceversa come varierà la sua temperatura di sublimazione o di ebollizione al variare della pressione e, analogamente, come varierà la T di fusione di un solido puro al variare della pressione e viceversa. Saper leggere i diagrammi di fase di sistemi a due componenti;
-saper leggere i diagrammi di fase binari ed in particolare le sezioni isobare che descrivono lequilibrio liquido-vapore, solido-liquido e solido-solido,
- saper utilizzare le sezioni isobare relative allequilibrio liquido-vapore per capire i processi di distillazione frazionata e distillazione in corrente di vapore.
- saper utilizzare le sezioni isobare relative allequilibrio liquido-solido per capire i processi di cristallizzazione frazionata;
- conoscere il significato di eutettico semplice ed eutettico tra due soluzioni.- Oggetto:
Programma
- Ripasso concetti e relazioni introdotte in Chimica Fisica A: energie libere e condizioni di naturalità ed equilibrio; il potenziale chimico di una sostanza pura e sua dipendenza da T e p.
- Le condizioni di equilibrio di fase per le sostanze pure. I diagrammi di fase delle sostanze pure; il concetto di varianza e la regola delle fasi: equazione di Clapeyron. Le curve di sublimazione e di ebollizione: equazione di Clausius-Clapeyron. Il punto critico. Le transizione di ordine superiore (transizioni di tipo l).
- Le proprietà dei miscugli omogenei: grandezze molari parziali, grandezze di mescolamento. Le condizioni di equilibrio di fase nei sistemi a molti-componenti eterogenei.
- I miscugli ideali gassosi ideali e reali; l’approssimazione di Lewis e Randall.
- I miscugli condensati ideali e reali: l’attività relativa ed i coefficienti di attività. Le grandezze di eccesso. Studio dell’ equilibrio liquido-vapore di soluzioni condensate volatili: legge di Raoult e deviazioni negative e positive dalla idealità. I contributi dei termini entalpici ed entropici alle deviazioni dall’idealità. Soluzioni diluite ideali e legge di Henry. Le due convenzioni per gli stati di riferimento nei miscugli condensati. La misura dei coefficienti di attività dalle pressioni parziali.
- Proprietà collegate: loro uso per la determinazione del coefficiente di attività del solvente (coefficiente osmotico), loro uso per la determinazione dei pesi molecolari dei polimeri.
- Le soluzioni di elettroliti forti: il potenziale chimico dell’elettrolita forte ed il coefficiente di attività medio dell’elettrolita, sua determinazione a partire dal coefficiente osmotico. La teoria di Debye e Huckel e la legge limite.
- Le reazioni chimiche: le condizioni di naturalità e di equilibrio. Le grandezze standard di reazione e le costanti di equilibrio. L’influenza delle variabili fisiche sullo spostamento dell’equilibrio.
- Diagrammi di fase binari: equilibri liquido-vapore e la distillazione. Lacune di miscibilità ed equilibrio liquido-liquido. L’equilibrio liquido-solido e solido-solido: sistemi eutettici semplici e di soluzioni solide.
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
- Il materiale didattico usato a lezione è disponibile sul sito dove lo studente troverà anche gli appunti scritti per esteso di tutti gli argomenti trattati a lezione.
E fortemente consigliata la consultazione di uno buon testo di base di Chimica Fisica per approfondimenti ed integrazioni. Alcuni suggerimenti: D.A. McQuarrie, J. D. Simon CHIMICA FISICA, Zanichelli; G.K. Vemulapalli - CHIMICA FISICA, EdiSES; Laidler-Meisner CHIMICA FISICA, Editoriale Grasso; R. Chang Chimica Fisica 1, Zanichelli; P. T. Atkins - CHIMICA FISICA, Zanichelli. - Oggetto:
Note
Non esiste il tempo materiale per fare prove in itinere, ma viene fornita agli studenti una serie di esercizi con risultato ed alcuni esempi di prova desame perché si possano preventivamente esercitare.
Lesame di norma prevede una prova scritta che consiste nella: a) soluzione di una serie di problemi numerici semplici, simili a quelli proposti nelle esercitazioni alla lavagna e b) la risposta ad una serie di domande relative ai concetti fondamentali introdotti durante le lezioni frontali.
Durante la prova non è consentito luso di materiale didattico ma solo di tabelle fornite dal docente, quando necessario.
Per superare lesame è necessario per la parte a) risolvere un numero minimo di problemi, per la parte b) rispondere ad un numero minimo di domande.
Se non si supera la prova scritta la prova deve essere ripetuta.
Se uno studente vuole migliorare il proprio voto basato sulla prova scritta, purché il voto sia sufficiente, potrà sottoporsi ad una prova orale in cui verrà chiesta la soluzione di un esercizio semplice e verranno discussi quei concetti teorici per cui il compito scritto ha rivelato carenze.- Registrazione
- Chiusa
- Apertura registrazione
- 01/03/2020 alle ore 00:00
- Chiusura registrazione
- 31/12/2022 alle ore 23:55
- Oggetto:
