Chimica Fisica I E Laboratorio 2018/2019

Il corso si articola con lezioni frontali di termodinamica e cinetica chimica (6 CFU) e con esperienze di laboratorio (3 CFU).

Termodinamica: Definizioni di Sistema e Ambiente. Variabili e Funzioni di Stato. Cammino irreversibile e reversibile. Sistemi ad un componente. Teoria cinetica dei gas, relazioni tra grandezze cinematiche e variabili di stato. Gas reali. Equazioni del Viriale ed Equazione di Van der Waals. Energia interna. Calore e Lavoro. 1° Principio della Termodinamica. Entalpia. Calori specifici. Trasformazione isoterma reversibile e adiabatica reversibile. Postulato di Kelvin. Rendimento di macchine termiche. Macchina di Carnot. Entropia e Temperatura termodinamica. 2° Principio della Termodinamica. Significato statistico dell’entropia. 3° Principio della Termodinamica. Energia libera di Helmholtz ed Energia Libera di Gibbs. Transizioni di stato. Equazione di Clausius – Clapeyron. Sistemi a più componenti. Soluzioni e Leghe. Grandezze parziali molari. Proprietà delle grandezze parziali molari. Metodo delle intercette. Potenziale chimico. Soluzione ideale. Soluzione regolare. Lacuna di miscibilità. Solubilità. Pressione osmotica. Varianza. Equilibrio chimico. Costante di equilibrio. Equazione di Vant’ Hoff.

Cinetica chimica:

Definizione operativa di velocità di reazione. Legge cinetica empirica. Ordine di reazione e molecolarità. Velocità iniziale. Cinetiche del primo e secondo ordine. Cinetica di reazioni reversibili del primo ordine. Cinetica di reazioni consecutive del primo ordine. Approssimazione dello stato stazionario. Catalisi enzimatica. Energia di attivazione e legge di Arrhenius.

Laboratorio:

Trattamento dei dati sperimentali. Elementi di teoria dell’errore.

Teoria e parte sperimentale sulle seguenti esperienze di laboratorio:

studio cinetico dell’idrolisi basica del p-nitrofenilacetato;

determinazione dell’entalpia di evaporazione di un liquido puro;

determinazione dell’entalpia di fusione dello stagno mediante calorimetria a scansione differenziale;

studio della lacuna di miscibilità tra tributilfosfato e glicole etilenico;

studio termodinamico della reazione di inclusione del colorante fenolftaleina nella ß-ciclodestrina in soluzione acquosa