CHIMICA FISICA 3

CHIMICA FISICA 3

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Ultimo aggiornamento 21/07/2020 14:49
Codice
80277
ANNO ACCADEMICO
2020/2021
CFU
6 cfu al 3° anno di 8757 CHIMICA E TECNOLOGIE CHIMICHE (L-27) GENOVA
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
CHIM/02
LINGUA
Italiano
SEDE
GENOVA (CHIMICA E TECNOLOGIE CHIMICHE )
periodo
1° Semestre
propedeuticita
materiale didattico

PRESENTAZIONE

Questo insegnamento completa la preparazione di base della Chimica Fisica, fornendo una descrizione della struttura atomica e molecolare, sulla base della meccanica quantistica, e delle correlate proprietà elettroniche.

"Einstein disse che se la meccanica quantistica è corretta, l'universo è folle. Ebbene, Einstein aveva ragione. L'universo è folle." — Daniel Greenberger
 

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L'insegnamento, in relazione all'acquisizione delle conoscenze relative alle discipline chimico-fisiche, intende fornire gli strumenti base della meccanica quantistica e delle sue applicazioni in ambito chimico (per esempio nella spettroscopia molecolare).
 

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Saranno forniti gli strumenti metodologici e il linguaggio di base della chimica quantistica, che metteranno lo studente in grado di comprendere e reinterpretare, in modo formale, le conoscenze chimiche di base (legame chimico, funzione d'onda, interazione radiazione/materia, ecc...).

Inoltre l'insegnamento si prefigge di sviluppare le abilità e competenze dello studente, mettendolo in grado di elaborare collegamenti tra i concetti acquisiti con le conoscenze chimiche di base, e la capacità di affrontare problemi usando gli strumenti formali della meccanica quantistica.

PREREQUISITI

Per una proficua frequenza è consigliato aver acquisito le nozioni relative agli insegnamenti di: Istituzioni di Matematiche, Fisica Generale con Laboratorio e Chimica Generale.

Modalità didattiche

All'insegnamento corrispondono 48 ore di lezioni frontali, tenute in lingua italiana (si ricorda che è altresì previsto un impegno di studio -effettivo ed efficace- individuale pari a 102 ore).

Le dispense delle lezioni, di norma, sono disponibili sulla pagina di AulaWeb dedicata all’insegnamento contestualmente allo svolgimento in aula dei relativi contenuti.

In questo contesto, a discrezione del docente, test di autoverifica (domande a risposta aperta, multipla o esercizi numerici) e/o materiale ausiliario iterativo o non-iterativo sono caricati sulla pagina di AulaWeb dedicata all’insegnamento, al fine di agevolare lo studio individuale degli studenti.

PROGRAMMA/CONTENUTO

  • Introduzione alla meccanica quantistica.
  • L’equazione di Schrödinger ed i postulati della meccanica quantistica.
  • La meccanica quantistica applicata a sistemi semplici.
  • I metodi approssimati per la risoluzione dell’equazione di Schrödinger.
  • La struttura atomica.
  • La struttura molecolare.
  • Applicazioni della meccanica quantistica nella spettroscopia molecolare.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

P. W. Atkins, J. De Paula, Chimica Fisica, Zanichelli, Bologna, 2004.

P. W. Atkins, R. Friedman, Molecular Quantum Mechanics, Oxford University Press, 2007.

Opzionali:

James R. Barrante, Applied Mathematics for Physical Chemistry

Donald A. McQuarrie, Mathematics for Physical Chemistry

Ralph E. Christoffersen, Basic principles and techniques of molecular quantum mechanics

DOCENTI E COMMISSIONI

Ricevimento: Tutti i giorni lavorativi, su appuntamento.

Commissione d'esame

MASSIMO OTTONELLI (Presidente)

MARINA ALLOISIO

MAURIZIO FERRETTI (Presidente Supplente)

MARCELLA PANI (Supplente)

CRISTINA ARTINI (Supplente)

LEZIONI

Modalità didattiche

All'insegnamento corrispondono 48 ore di lezioni frontali, tenute in lingua italiana (si ricorda che è altresì previsto un impegno di studio -effettivo ed efficace- individuale pari a 102 ore).

Le dispense delle lezioni, di norma, sono disponibili sulla pagina di AulaWeb dedicata all’insegnamento contestualmente allo svolgimento in aula dei relativi contenuti.

In questo contesto, a discrezione del docente, test di autoverifica (domande a risposta aperta, multipla o esercizi numerici) e/o materiale ausiliario iterativo o non-iterativo sono caricati sulla pagina di AulaWeb dedicata all’insegnamento, al fine di agevolare lo studio individuale degli studenti.

INIZIO LEZIONI

Dal 28 settembre 2020 (secondo l'orario riportato su http://www.chimica.unige.it/didattica/orari_CTC  e/o https://corsi.unige.it/8757)

ESAMI

Modalità d'esame

L'esame è orale, ha una durata di almeno 45 minuti ed è condotto da due docenti di ruolo.

Attenzione! In variazione alla prassi normale adottata nel CCS, per questo insegnamento (al fine di una miglior gestione organizzativa dell'esame) l'iscrizione deve essere effettuata 5 giorni lavorativi prima della data di esame.

La prova orale prevede, di norma, quattro domande a verifica dell'acquizione dei concetti inerenti gli argomenti trattati nell'insegnamento, sinotticamente:

a) Aspetti generali della meccanica quantistica e passaggio dalla fisica classica a quella quantistica (corrispondenti ai primi quattro punti del programma).

b) Atomo idrogenoide e/o atomo polielettronico (corrispondente al quinto punto del programma).

c) Molecole (corrispondente al sesto punto del programma).

d) Spettroscopia (corrispondente al settimo punto del programma).

Modalità di accertamento

L'esame orale è volto alla verifica del raggiungimento di un adeguato livello di conoscenza degli argomenti sviluppati/discussi durante lo svolgimento delle lezioni e la capacità di utilizzare la corretta terminologia unita alla coerenza di esposizione dei concetti.

In particolare saranno valutate, attraverso la discussione di argomenti sviluppati nel programma e/o la risoluzione di esercizi: la profondità e coerenza delle conoscenze acquisite sulle metodologie quantochimiche; la capacità di utilizzare tali conoscenze nella descrizione di sistemi atomici e/o molecolari; le abilità nell'utilizzare le conoscenze e competenze acquisite nel descrivere criticamente casi specifici di sistemi chimico-fisici.

La domanda iniziale della prova è relativa alla scelta di un postulato della meccanica quantistica da discutere criticamente (eventualmente in connessione con il passaggio dalla fisica classica a quella quantistica).

Calendario appelli

Data Ora Luogo Tipologia Note
21/09/2021 10:00 GENOVA Orale In questo esame confluisce per le coorti precedenti l'anno accademico 2019/2020 l'esame di Chimica Fisica 2 (attenzione! senza laboratorio) da 6 CFU.