Presentazione

Organizzazione della Didattica

DM270
CHIMICA INDUSTRIALE ORD. 2014


10

Corsi comuni

 

Frontali Esercizi Laboratorio Studio Individuale
ORE: 44 30 18 81

Periodo

AnnoPeriodo
III anno2 semestre

Frequenza

Obbligatoria

Erogazione

Convenzionale

Lingua

Italiano

Calendario Attività Didattiche

InizioFine
26/02/201801/06/2018

Tipologia

TipologiaAmbitoSSDCFU
affine/integrativo Nessun ambitoCHIM/029


Responsabile Insegnamento

ResponsabileSSDStruttura
Prof. GENNARO ARMANDOCHIM/02Dipartimento di Scienze Chimiche

Altri Docenti

DocenteCoperturaSSDStruttura
Prof. SANTI SAVERIOIstituzionaleCHIM/02Dipartimento di Scienze Chimiche

Attività di Supporto alla Didattica

Non previste.

Bollettino

Conoscenze di matematica (Matematica), di termodinamica (Chimica fisica 1) e di meccanica (Fisica Generale 1).

Il corso è finalizzato all’approccio alla termodinamica di non equilibrio, per acquisire le conoscenze necessarie per lo studio dei processi industriali, con riferimento sia alle trasformazioni fisiche che a quelle chimiche. Per quanto riguarda le trasformazioni chimiche, l'insegnamento tende a fornire le conoscenze relative alle principali tipologie di reazioni complesse in fase gas e in fase condensata, alle teorie fondamentali della cinetica chimica e loro interpretazione meccanicistica, alle relazioni struttura-reattività e agli effetti del mezzo di reazione. Inoltre l'insegnamento cercherà di fornire allo studente le conoscenze necessarie per eseguire in laboratorio le misure cinetiche di base e interpretare le informazioni disponibili in pubblicazioni scientifiche e monografie. Per quanto riguarda le trasformazioni fisiche l'insegnamento fornirà le conoscenze di base per la descrizione dei fenomeni di trasporto e la capacità di impostare e risolvere il bilancio per le proprietà fisiche più importanti per le quali vale il principio di conservazione. Una parte del corso (10 ore) sarò dedicata ad attività utili per l'inserimento nel mondo del lavoro in collaborazione con Confidustria Veneto.

Le lezioni teoriche e gli esercizi in aula saranno integrati da alcuni esperimenti di cinetica chimica. Le lezioni teoriche sono svolte con l’ausilio della proiezione di diapositive.

Parte A (5 CFU) Effetto della temperatura sulla velocità di reazione. Equazioni di van't Hoff e Arrhenius; effetto di T in reazioni complesse. Legge di distribuzione di Boltzmann. Teoria delle collisioni. Cenni di termodinamica statistica: le funzioni di partizione. Teoria della velocità assoluta. Teoria di Lindemann-Christiansen. Postulato di Hammond. Formulazione termodinamica della teoria dello stato di transizione. Interpretazione dei parametri termodinamici di attivazione: reazioni di sostituzione nucleofila SN1 e SN2. Effetti del mezzo. Effetto solvente: variazione del momento di dipolo, teoria di Kirkwood. Ioni in soluzione: teoria di Debye-Hückel e teoria elettrostatica. Effetto della pressione idrostatica. Principi di NMR. Frequenza di Larmor e Zeeman splitting. NMR pulsato. Spostamento chimico e molteplicità. NMR dinamico: determinazione della dinamica dell’equilibrio e dell’energia di attivazione della N,N-dimetilformammide (DMF). La teoria di Marcus. Esperienze di laboratorio. Cinetica di idrolisi di un alogenuro alchilico terziario: - effetto della temperatura; - effetto del solvente. NMR dinamico: cinetica di scambio della N,N-dimetilformammide. Attività utili per l'inserimento nel mondo del lavoro in collaborazione con Confidustria Veneto (1 CFU). Parte B (5 CFU) Fenomeni di trasporto: regime transitorio e stazionario. Trasporto di quantità di moto: moto dei fluidi reali, diffusività della quantità di moto, perdite di carico, equazioni del moto in situazioni diverse; cenni al moto turbolento. Trasporto di calore: diffusività termica, conduzione, equazioni del trasporto in condizioni diverse, trasmissione tra le fasi, trasporto per convezione. Regime transitorio. Irraggiamento. Bilanci dei processi industriali. Classificazione dei processi ed equazione generale di bilancio. Bilanci di energia; bilanci in assenza ed in presenza di reazioni chimiche.

L'esame sarà orale sugli argomenti svolti a lezione e sulle esperienze condotte in laboratorio.

La valutazione della preparazione dello studente si baserà sulla sua comprensione degli argomenti svolti a lezione e sulla capacità d'illustrare le principali teorie cinetiche, ricavare la legge cinetica delle principali tipologie di reazioni complesse, impostare e risolvere il bilancio per le proprietà fisiche più importanti per le quali vale il principio di conservazione, eseguire in laboratorio semplici esperimenti di base e redigere relazioni chiare e concise sugli esperimenti svolti in laboratorio.

R.B. Bird; W.E. Stewart, E.N. Lightfoot, Fenomeni di trasporto. Milano: Ambrosiana, 1970 K. A. Connors, "", VCH, Chemical Kinetics. New York: VCH, 1990 K. S. Laidler,, Chemical Kinetics. http://www.abebooks.com: Prentice Hall, 1989

Le dispense dei docenti e le slide usate a lezione vengono messe a disposizione dello studente. Saranno suggeriti alcuni testi di approfondimento.