Laboratorio di Chimica Fisica I

Anno accademico 2012/2013

Obiettivi formativi del corso

· Migliore comprensione ed applicazione pratica di alcuni argomenti trattati nel corso di Chimica Fisica (in particolare termodinamica, elettrochimica e cinetica). · Potenziamento delle capacità di scelta e di utilizzo delle metodiche sperimentali e della raccolta ed analisi di dati di tipo chimico fisico. Per poter conseguire con i migliori risultati tali obiettivi, verranno utilizzate anche le risorse informatiche già disponibili nel plesso chimico (Laboratorio Informatico Didattico e Scientifico del Dipartimento di Chimica . In particolare verranno messi a disposizione degli studenti, sia dei programmi applicativi didattici per la simulazione delle esperienze al computer, che dei problemi interattivi di carattere chimico fisico . L'utilizzazione di tali pacchetti sarà anche disponibile in modo remoto via rete INTERNET.

Risultati dell'apprendimento

Apprendimento dei contenuti di chimica fisica I tramite esercitazioni numeriche.

Acquisizione delle tecniche necessarie per la messa a punto di una esperienza a carattere chimico-fisico.

Apprendimento delle tecniche di elaborazione dei dati sperimentali.

Le conoscenze acquisite sono verificate tramite il controllo dellle relazioni di laboratorio e di una prova sia scritta che orale.

Programma

ESERCITAZIONI NUMERICHE

Excel: tecniche di elaborazione dei dati sperimentali

Termochimica: determinazione dei calori di formazione di un composto operando in condizioni di volume costante o pressione costante.

Equilibri di fase. Misura della tensione di vapore di un liquido e determinazione del calore di vaporizzazione. Equilibri solido-liquido: influenza della pressione sulla temperatura di fusione di un solido puro.

Conduttività di una soluzione elettrolitica sia per elettroliti forti che per quelli deboli. Determinazione della solubilità di un sale poco solubile per via conduttometrica. Termodinamica di una cella elettrochimica: calcolo dell’energia libera di Gibbs, entropia e entalpia del processo elettromotore totale. Determinazione di grandezze termodinamiche da misure di f.e.m. di una cella.

Cinetica chimica. Studio della cinetica di alcune reazioni del 1° e 2° ordine condotte sia per via conduttometrica che per via spettrofotometrica.

Simulazione al computer tramite il pacchetto LABVIEW di alcune esperienze chimico-fisiche

ESPERIENZE DI LABORATORIO

Determinazione sperimentale del calore di formazione di un composto mediante misure condotte tramite una bomba calorimetrica. Determinazione dei calori di formazione di alcuni ioni mediante l’utilizzazione di un calorimetro isobarico. Misura della tensione di vapore di un liquido in funzione della temperatura con il metodo dell’isotecniscopio. Misure di conduttività elettrica di un elettrolita forte in funzione della concentrazione. Determinazione della solubilità di un sale poco solubile per via conduttometrica. Misure sperimentali di f.e.m. di una cella elettrochimica: determinazione del potenziale standard di un elettrodo e determinazione delle grandezze termodinamiche  Studio della velocità di una reazione mediante  la misura dell’assorbanza di una soluzione in funzione del tempo e a varie temperature. Determinazione della velocità di una reazione mediante misure conduttometriche.

Testi consigliati e bibliografia

1) Sillen : Problemi di Chimica Fisica - Piccin Editore Padova 2) P.W.Atkins: Chimica Fisica - Zanichelli Bologna 3) A.M.Halpern: Experimental Physical Chemistry - 1997 -Prentice Hall 4) Lionel M.Raff: Principles of Physical Chemistry - 2001 - Prentice Hall 5) W.J.Moore : Chimica Fisica - Piccin Editore Padova

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