L’insegnamento di Chimica Fisica 1 con Laboratorio è centrato sul concetto di energia e accompagna lo studente, tramite modellizzazioni, allo studio dell’equilibrio termodinamico.

Oltre al contenuto disciplinare, il modulo è costruito per implementare le soft skills degli studenti, invitandoli a una continua riflessione, alla discussione in aula, alla peer evaluation e a incrementare la capacità di lavorare in gruppo.

 

  • Obiettivi e contenuti
    • OBIETTIVI FORMATIVI

      L’insegnamento intende fornire conoscenze chimico-fisiche di base utili per interpretare e prevedere il comportamento, in termini termodinamici, di sistemi di interesse chimico, inclusi gli ambienti di reazione.

      OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

      Lo studente è in grado di descrivere i quattro principi della termodinamica, corredandoli di esempi; mostra la capacità di predire, indirizzare e comprendere il comportamento di sistemi chimici, in termini termodinamici, sapendo risolvere esercizi numerici di media difficoltà, riconducibili alle conoscenze della parte teorica

      Egli è in grado di svolgere, in gruppo, semplici esperienze laboratoriali, mostrando l’attitudine all’approfondimento; ha la competenza di stilare una relazione in modo collaborativo, sviluppando il proprio senso critico, la capacità di confronto e di valutazione.

      PROGRAMMA/CONTENUTO

      Contenuto del corso

      Modulo teorico

      Generalità e nomenclatura termodinamica 

      Le proprietà dei gas

      Primo principio della termodinamica e sue applicazioni

      Le funzioni di stato e di percorso U e H

      Capacità termiche

      Esperienze di Joule e di Joule-Thomson

      Le applicazioni alle reazioni chimiche

      Convenzione termodinamica

      Secondo principio della termodinamica e sue applicazioni

      Entropia. Le funzioni di stato energia libera ed entalpia libera

      I potenziali termodinamici e le loro proprietà

      I potenziali chimici e le loro proprietà

      Le trasformazioni di fase

      I diagrammi di equilibrio

      L’equilibrio chimico

      Studio degli equilibri tramite i potenziali termodinamici

      Le costanti di equilibrio e le loro proprietà

      Le relazioni di Van’t Hoff

      Principio di Le Châtelier-Braun

      La regola delle fasi secondo Gibbs

      Terzo principio della termodinamica

      Le soluzioni ideali e loro deviazioni.

      Le relazioni di Van’t Hoff

      Modulo pratico

      Esercitazioni in aula

      Gli argomenti trattati sono semplici applicazioni di quanto esposto nel modulo teorico.

      In particolare, verranno eseguiti:
      Esercizi di ripasso sulle proprietà dei gas perfetti e reali.
      Applicazioni del 1° principio della termodinamica: esempi di calcolo dell'entalpia; legge di Hess; equazione di Kirchhoff; regola di Trouton; equazione di Clasius-Clapeyron; ciclo di Born-Haber. Applicazioni del 2° principio della termodinamica: calcolo della variazione di entropia di una reazione in diverse condizioni termodinamiche; entropia di miscela; valutazione della spontaneità di una reazione; calcolo dell'energia libera di Gibbs per trasformazioni in diverse condizioni termodinamiche: uso dei potenziali termodinamici. Semplici applicazioni del 3° principio della termodinamica. Applicazione della regola delle fasi allo studio dei diagrammi di stato ad un solo componente. Esercizi sui processi di equilibrio nelle reazioni chimiche omogenee con applicazione dell'equazione di Vant'Hoff. Esempi dell'influenza della temperatura e della pressione sugli equilibri chimici.
      Semplici applicazioni del 3° principio della termodinamica.
      Applicazione della regola delle fasi allo studio dei diagrammi di stato ad un solo componente. 
      Esercizi sui processi di equilibrio nelle reazioni chimiche omogenee con applicazione dell'equazione di Vant'Hoff.
      Esempi dell'influenza della temperatura e della pressione sugli equilibri chimici.

      Esercitazioni in  Laboratorio
      Gli studenti, suddivisi in gruppi, dovranno effettuare le seguenti esperienze di termodinamica:

      1. Metodi di misura della temperatura e della pressione.

      2. Determinazione del calore di formazione del naftalene

      3. Determinazione del calore di vaporizzazione dell'alcool etilico

      4. Capacità termica

      5. Esperienza multipla

      Al termine, ciascun gruppo approfondirà un argomento a scelta, tra quelli trattati durante il corso, che presenterà sotto forma di breve seminario.

      TESTI/BIBLIOGRAFIA

      P. Atkins & J. De Paula, Chimica Fisica, Ed. Zanichelli

      A. Gambi, esercizi di chimica fisica, Ed. Zanichelli

       

       

      URL Aula web
      CHIMICA FISICA 1 CON LABORATORIO
      https://2018.aulaweb.unige.it/course/view.php?id=31
  • Chi
    • Docenti
    • Maria Carnasciali
      tel. (+39) 010 353 6098
      marilena@chimica.unige.it
    • Commissione d’esame
      57022 - CHIMICA FISICA 1 CON LABORATORIO
      Cristina Artini
      Fabio Michele Canepa
      Maria Carnasciali (Presidente)
      Pietro Manfrinetti
      Marcella Pani
  • Come
    • MODALITA' DIDATTICHE

      La lezione frontale si suddivide in: a) presentazione dell’argomento con il supporto delle slide preparate dal docente; b) fase di riflessione con domande stimolo per comprendere il grado di apprendimento; c) lavoro in gruppo, per lo svolgimento in modo collaborativo di esercizi. Il tradizionale utilizzo della lavagna viene integrata da modalità di didattica partecipativa quali: cooperative learning, peer-evaluation, mappe concettuali, videoclip, microteaching, etc.

      Le esperienze di laboratorio prevedono: un lavoro di gruppo durante lo svolgimento dell’esperienza, un breve approfondimento e una relazione scritta. Al termine del corso, gli studenti, suddivisi in gruppi di interesse, presentano in pubblico un argomento a scelta, coerente con il programma svolto.

      MODALITA' D'ESAME

      Lo studente deve superare un esame scritto, basato sulla risoluzione di esercizi di calcolo anche con il supporto grafico, e un esame orale, che consente di spaziare sul programma. La valutazione in itinere di relazioni e attività diverse concorrono alla valutazione finale. Durante il corso, sono previste prove parziali per alleggerire il carico dell’esame scritto finale.

      MODALITA' DI ACCERTAMENTO

      Lo studente riceve: a) una valutazione per la parte laboratoriale che comprende la relazione di gruppo di ogni singola esperienza e l’esposizione dell’argomento a piacere; b) una valutazione sulla parte di esercitazioni con uno scritto in cui è prevista lo svolgimento di almeno 3 esercizi, di cui uno grafico; c) una valutazione sulla parte teorica che prevede l’esposizione di un argomento del programma e lo svolgimento di almeno una dimostrazione, in modo corretto e ben strutturato. La prova di esame orale prevede anche l’esposizione di un’esperienza di laboratorio per valutare la padronanza del linguaggio tecnico.

       

  • Dove e quando
    • URL Aula web
      CHIMICA FISICA 1 CON LABORATORIO
      https://2018.aulaweb.unige.it/course/view.php?id=31
      RICEVIMENTO STUDENTI
      Maria Carnasciali

      Venerdì   11.00 – 13.00

      Appelli
      Data Ora Tipo Luogo Note
      23 gennaio 2019 14:30 Scritto Genova
      30 gennaio 2019 10:00 Orale Genova
      18 febbraio 2019 14:30 Scritto Genova
      22 febbraio 2019 10:00 Orale Genova
      24 aprile 2019 14:30 Scritto Genova
      26 aprile 2019 10:00 Orale Genova
      18 giugno 2019 14:30 Scritto Genova
      9 luglio 2019 10:00 Orale Genova
      17 luglio 2019 14:30 Scritto Genova
      26 luglio 2019 10:00 Orale Genova
      9 settembre 2019 10:00 Orale Genova
      13 settembre 2019 14:30 Scritto Genova
      20 settembre 2019 10:00 Orale Genova
  • ALTRE INFORMAZIONI
    • Sono previste attività facoltativi dedicate ad esercitazioni numeriche e a simulazioni o correzione delle prove di esame, da svolgersi al di fuori delle ore di lezione e in aggiunta ad esse (mediamente 1 o 2 ore a settimana, da concordare con gli studenti).

       

  • Contatti