Presentazione

Organizzazione della Didattica

DM270
CHIMICA


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Corsi comuni

 

Frontali Esercizi Laboratorio Studio Individuale
ORE: 64 30 0 115

Periodo

AnnoPeriodo
II anno2 semestre

Frequenza

Obbligatoria

Erogazione

Convenzionale

Lingua

Italiano

Calendario Attività Didattiche

InizioFine
02/03/201512/06/2015

Tipologia

TipologiaAmbitoSSDCFU
caratterizzanteDiscipline chimiche inorganiche e chimico-fisicheCHIM/0211


Responsabile Insegnamento

ResponsabileSSDStruttura
Prof. MORO GIORGIOCHIM/02Dipartimento di Scienze Chimiche

Altri Docenti

DocenteCoperturaSSDStruttura
Dott. ZERBETTO MIRCOIstituzionaleN.D.

Attività di Supporto alla Didattica

Non previste.

Bollettino

Istituzioni di matematiche, Fisica generale I.

Conoscenza dei fondamenti e dei metodi della Meccanica Quantistica. Conoscenza delle proprietà molecolari descritte secondo la Meccanica Quantistica. Capacità di calcolo di osservabili quantistiche in sistemi modello. Capacità di interpretazione di osservabili sperimentali in termini di proprietà molecolari.

Lezioni d'aula frontali con la presentazione e la discussione dei singoli capitoli del programma dell'insegnamento. Sessioni di esercitazioni con svolgimento di applicazioni e relativi calcoli numerici. Test periodici per l'autovalutazione da parte degli studenti del livello di acquisizione della materia del corso.

I METODI DELLA MECCANICA QUANTISTICA: Richiami di meccanica classica; deviazioni dal comportamento classico per i sistemi atomici e molecolari. Principi di meccanica quantistica: funzione d'onda, operatori, osservabili e valori di attesa di operatori, il principio di indeterminazione di Heisenberg. L’operatore Hamiltoniano e l’equazione di Schroedinger dipendente dal tempo e stazionaria. Teoria quantistica del moto traslazionale, rotazionale, vibrazionale e relativi sistemi modello: la particella libera, la particella nella scatola, il rotatore quantistico, l’oscillatore armonico quantistico. STRUTTURA E PROPRIETA' DEGLI ATOMI: Quantizzazione dell’energia e del momento angolare. Orbitali atomici. Struttura dell’atomo di idrogeno e dei sistemi idrogenoidi. Atomi con più di un elettrone. Configurazione elettronica. Lo spin dell’elettrone e dei nuclei. Il principio di esclusione di Pauli e la simmetria della funzione d’onda di molti elettroni. Termini spettroscopici. Regole di selezione per le transizioni elettroniche nei sistemi atomici. STRUTTURA E PROPRIETA' DELLE MOLECOLE: I diversi metodi di trattare il legame chimico: metodo VB e metodo degli orbitali molecolari (MO). Lo ione molecolare H2+. La molecola di idrogeno. Molecole biatomiche. Molecole con più di due atomi. Metodi approssimati di soluzione dell’equazione di Schroedinger. Il metodo variazionale. Il metodo di Hückel. Teoria delle perturbazioni indipendenti dal tempo (I° ordine). Il metodo autoconsistente di Hartree-Fock. Operazioni di simmetria molecolare e insiemi di tali operazioni (gruppi). INTRODUZIONE ALLA TERMODINAMICA STATISTICA: Popolazioni termiche degli stati e funzione di partizione. Insieme canonico e grandezze termodinamiche. INTRODUZIONE ALLA SPETTROSCOPIA QUANTISTICA: Le onde elettromagnetiche come fotoni. I fondamenti dell’interazione tra fotoni e materia (atomi e molecole). Cenni alla teoria delle perturbazioni dipendenti dal tempo. Cenni alla spettroscopia IR, alla spettroscopia di assorbimento e di emissione UV-Vis, alle spettroscopie di risonanza magnetica.

Accertamenti scritti parziali durante lo svolgimento del corso. Accertamento scritto finale (per chi non avesse superato gli accertamenti scritti durante il corso). Esame orale conclusivo.

Profondità e coerenza della conoscenza delle metodologie chimico-fisiche per la descrizione delle molecole e delle loro proprietà. Capacità di applicazione dei metodi chimico-fisici a casi specifici.

P. Atkins. J. de Paula, Chimica Fisica. Bologna: Zanichelli, 2012 D. A. McQuarrie, J. D. Simon, Chimica fisica - Un approccio molecolare. Bologna: Zanichelli, 2000

Le diapositive utilizzate dal docente durante il corso saranno messe a disposizione in formato elettronico.