CHIMICA FISICA APPLICATA AI BENI CULTURALI - MOD. 1

L’insegnamento (modulo 1 del corso) fa parte delle attività formative caratterizzanti del corso di laurea triennale in Scienze e Tecnologie per i Beni Culturali che consente allo studente di acquisire alcuni concetti base di chimica fisica.
In particolare con questo corso si intendono fornire gli elementi teorici di base della Termodinamica Chimica inclusi alcuni essenziali fondamenti a livello atomico-molecolare, preparando gli studenti ad applicare tali nozioni a semplici problemi concernenti le leggi dei gas, il calcolo delle energie libere delle reazioni e dell'entropia e degli equilibri di reazione.
Lo studio della termodinamica è necessario, non solo per comprendere alcune leggi fondamentali che regolano molti processi generali, non solo chimici, ma anche perché permette di imparare a sviluppare un ragionamento logico di tipo scientifico.
Gli obiettivi formativi si propongono di fornire le basi per la comprensione della spontaneità dei processi, dell'equilibrio tra diverse fasi e dell'equilibrio di una reazione.

1. Conoscenza e comprensione
Conoscere
a) le proprietà e le funzioni di stato che caratterizzano un sistema
b) le relazioni tra le funzioni di stato.
c) l'equilibrio chimico
d) saper risolvere problemi concerneti le trasformazioni termodinamiche di sistemi e reazioni semplici
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
a) Saper utilizzare funzioni quali l'energia interna, entalpia, entropia ed energia di Gibbs per definire un sistema.
b) Saper ricavare grandezze misurabili dei vari sistemi
c) Saper spiegare l'equilibrio chimico tramite la termodinamica.
d) Saper risolvere problemi concerneti le trasformazioni termodinamiche di sistemi e reazioni semplici

3. Capacità di giudizio
a) Saper valutare criticamente informazioni ottenute sui sistemi in esame

4. Abilità comunicative
a) Saper usare in maniera appropriata la terminologia e la simbologia sviluppata durante il corso.
b) Saper interagire con il docente e i compagni di corso in maniera attiva, in modo che la comunicazione avvenga in maniera costruttiva e formalmente corretta.

5. Capacità di apprendimento
a) Saper prendere degli appunti in maniera rigorosa, evidenziando i concetti appresi in base alla loro importanza.

E’ opportuno che lo studente sia in grado di padroneggiare conoscenze relative alla chimica, al calcolo integrale e differenziale, alla cinematica e alla dinamica.

In relazione agli obiettivi formativi e ai risultati di apprendimento attesi, riportati nelle sezioni relative, i contenuti del corso possono essere riassunti:

Le proprietà dei gas. Il primo principio: lavoro, calore, energia, entalpia. Termochimica. Secondo e terzo principio: entropia e temperatura assoluta, equilibrio termodinamico. Sostanze pure: potenziale chimico, fugacità, transizioni ed equilibri di fase. Miscele: grandezze molari parziali, soluzioni ideali e reali, attivita. Miscele reattive: equilibrio chimico e costanti di equilibrio.

Appunti e slides di lezione
Peter W. Atkins, Chimica Fisica, Ultima edizione It. Zanichelli.
Robert J. Silbey, Robert A. Alberty, Moungi G. Bawendi, Physical Chemistry, 4th Edition , John Wiley & Sons (2021) (solo in inglese)
Raymond Chang, Chimica fisica vol. 1, Zanichelli (2003)

La verifica dell’apprendimento avviene tramite una prova scritta che comprende 4 esercizi numerici (simili a quelli svolti in classe) e 3 domande di teoria volte a verificare l'acquisizione dei concetti principali del corso.
La valutazione (voto) sarà proporzionale al numero di quesiti con risposta corretta.
Ciascun esercizio, a seconda della complessità, potrà essere suddiviso in piú quesiti. Ciascuna domanda sulla parte di teoria corrisponde a due quesiti, ovvero: 1) individuazione della risposta corretta tra varie proposte (scelta multipla); 2) motivazione sintetica della risposta data.

La durata di tale prova è di due ore dove non viene consentito l’uso di appunti, libri e supporti elettronici.

L’insegnamento è organizzato in lezioni frontali.
Lingua: Italiano

scritto