Corso di Aggiornamento:Chimica fisica

Modulo 1: .la Chimica Fisica Definizione e campo di applicazione della chimica fisica Relazioni tra chimica, fisica e matematica Principi fondamentali della chimica fisica: termodinamica, cinetica, meccanica quantistica, spettroscopia Storia e sviluppo della chimica fisica Modulo 2: Termodinamica I Concetti fondamentali: energia, lavoro, calore Leggi della termodinamica: prima legge e principio di conservazione dell'energia Funzioni di stato: energia interna, entalpia, entropia Il concetto di equilibrio termodinamico Modulo 3: Termodinamica II La seconda legge della termodinamica e il concetto di entropia Macchine termiche e l’efficienza dei cicli termici La spontaneità dei processi chimici e il concetto di energia libera di Gibbs Applicazioni della seconda legge in chimica e biochimica Modulo 4: Termodinamica III La terza legge della termodinamica e l'entropia assoluta La temperatura zero e la possibilità di raggiungere l'ordine perfetto Concetto di equilibrio chimico e legge di van’t Hoff Applicazioni pratiche della termodinamica nei processi industriali Modulo 5: Equilibrio Chimico La legge di Le Chatelier e il principio di equilibrio Costante di equilibrio e variabili di stato in un sistema chimico Equilibrio in soluzioni, gas e reazioni acido-base Calcolo e interpretazione delle costanti di equilibrio Modulo 6: Cinetica Chimica I Velocità di reazione e ordine di reazione Teoria delle collisioni e teoria delle attivazioni Meccanismo di reazione e determinazione dell'ordine Leggi cinetiche per reazioni di ordine zero, primo e secondo Modulo 7: Cinetica Chimica II Metodi di misurazione della velocità di reazione Il modello di Arrhenius e la costante di velocità Reazioni complesse: reazioni in più stadi, catene e cicliche Meccanismi di catalisi: catalizzatori omogenei ed eterogenei Modulo 8: Statistica e Termodinamica Statistica Fondamenti di statistica e probabilità La funzione di distribuzione e la funzione di partizione La relazione tra termodinamica e statistica nei sistemi chimici Statistica dei gas ideali e dei solidi Modulo 9: Chimica delle Soluzioni Proprietà fisiche delle soluzioni: concentrazione, densità, pressione osmotica Legge di Raoult e comportamento delle soluzioni ideali e reali Forze intermolecolari e loro effetto sulla solubilità Soluzioni elettrolitiche e non elettrolitiche, equilibri in soluzione Modulo 10: Elettrochimica I Potenziale elettrico, lavoro e reazione redox La cella galvanica e il potenziale di elettrodo Legge di Nernst e relazione tra potenziale e concentrazione Corrosione e protezione dei metalli Modulo 11: Elettrochimica II Batterie e celle elettrochimiche Reazioni di riduzione e ossidazione in soluzioni Equilibrio e cinetica elettrochimica Applicazioni elettrochimiche: accumulo di energia e sensori Modulo 12: Spettroscopia e Analisi Spettrale Fondamenti di spettroscopia: interazione luce-materia Tecniche spettroscopiche: UV-Vis, IR, RMN, spettrometria di massa Spettroscopia delle molecole e dei gruppi funzionali Analisi spettrale e applicazioni nell’identificazione di composti organici Modulo 13: Meccanica Quantistica e Modelli Atomici Fondamenti di meccanica quantistica: principi di Heisenberg, Schrödinger e Dirac Modello atomico di Bohr e distribuzione probabilistica degli elettroni Funzioni d’onda, operatori e stati stazionari La chimica quantistica e la teoria dei gruppi Modulo 14: Teoria dei Gas Gas ideali e leggi dei gas (legge di Boyle, legge di Charles, legge di Avogadro) Deviations dal comportamento ideale: gas reali Equazioni di stato per gas reali: equazione di van der Waals Trasporto di massa, diffusione e viscosità nei gas Modulo 15: Chimica Fisica e Nanotecnologia Fondamenti di nanotecnologia e chimica dei materiali Proprietà dei nanomateriali e loro applicazioni in chimica e fisica La chimica dei materiali conduttori, semiconduttori e isolanti Nanostrutture e nanocompositi: applicazioni tecnologiche e future prospettive