PRESENTAZIONE

La Chimica Fisica è la branca della chimica che ne definisce e sviluppa i principi utilizzando i sottostanti concetti di fisica e il linguaggio della matematica. Una tematica fondamentale della chimica fisica è la termodinamica applicata ai sistemi chimici, che permette di definire il concetto di scambio di energia associato a processi fisici e reazioni chimiche, il concetto di stabilità di una fase e quello di reversibilità/irreversibilità di un processo.

L’insegnamento si concentra sul concetto classico di energia e accompagna lo studente nello studio dei tre principi della termodinamica applicati all'analisi di sistemi progressivamente più complessi.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Conoscenza e comprensione dei concetti e degli elementi fondamentali della termodinamica classica applicata ai sistemi chimici. Sviluppo del giudizio critico e della capacità di apprendimento con particolare riferimento alla comprensione del concetto di energia e di potenziale chimico associato alle reazioni chimiche. Sviluppo della capacità di determinare grandezze e funzioni termodinamiche associate a trasformazioni di fase e reazioni chimiche mediante l’impiego di strumentazione adeguata. Sviluppo del senso critico attraverso la pratica laboratoriale applicata a esperienze di termodinamica classica.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Scopo dell’insegnamento della Chimica Fisica è quello di fornire i concetti fondamentali della termodinamica applicata ai sistemi chimici quali il calore e l’energia associati alle trasformazioni di fase e alle reazioni chimiche. Il concetto di equilibrio chimico viene considerato in funzione delle variabili ambientali (tipicamente pressione e temperatura) per cui lo studente sarà in grado di valutare le condizioni energeticamente più favorevoli per predire come far avanzare (o retrocedere quando opportuno) una reazione. Lo studente acquisirà la capacità di risolvere problemi sui contenuti dell’insegnamento, individuando i parametri chimici e fisici di riferimento ed elaborando un’adeguata schematizzazione del processo considerato.

Le attività di laboratorio consentiranno allo studente di acquisire la capacità di utilizzare correttamente strumentazione di laboratorio (nel rispetto delle norme di sicurezza vigenti) ed elaborare risultati sperimentali stimando correttamente gli errori di misura tipici.

PREREQUISITI

Per affrontare efficacemente i contenuti dell’insegnamento, svolgere correttamente gli esercizi proposti in aula e le esercitazioni di laboratorio, sono necessarie allo studente le seguenti conoscenze di base: funzioni reali di una o due variabili reali; concetto di misura, errore di una misura e propagazione degli errori; concetto di interpolazione ed estrapolazione di una funzione; struttura atomica della materia, elementi e sistema periodico, legame chimico, nomenclatura chimica; gli stati di aggregazione della materia e le loro caratteristiche.

MODALITA' DIDATTICHE

L’insegnamento si compone di lezioni frontali in cui, alla presentazione dell’argomento da parte del docente con l'aiuto di slide o altri supporti, segue una fase di riflessione e lo svolgimento di esercizi.

Il laboratorio sarà tenuto dai docenti dell’insegnamento, coadiuvati da tutor di laboratorio. La frequenza al laboratorio è obbligatoria, come da Regolamento didattico.

All’inizio di ogni attività di laboratorio è prevista una breve introduzione teorica con lo scopo di fornire i principi di base su cui si fondano le metodologie strumentali che verranno utilizzate. Oltre ad usare la traccia messa a disposizione su aulaweb, verranno proiettate delle videoriprese registrate in laboratorio, in cui è mostrata la strumentazione che dovrà essere utilizzata. L’attività prevede più fasi: un lavoro di gruppo durante lo svolgimento dell’esperienza, e una relazione scritta in modo collaborativo, dove vengono riportati scopo e modalità di esecuzione dell'esperienza, finalità, oltre a disegni schematici ed elaborazione grafica dei dati ottenuti.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il programma dell'insegnamento prevede la presentazione e discussione dei seguenti argomenti:

gas ideali e reali

i concetti di lavoro, calore ed energia; il concetto di capacità termica

il primo principio della termodinamica e la sua applicazione alla termochimica;l la legge di Hess; il ciclo di Born-Haber

il secondo principio della termodinamica; energia libera di Gibbs e di Helmholtz

il terzo principio della termodinamica

le grandezze molari parziali e il potenziale chimico

le trasformazioni di fase delle sostanze pure e l’equazione di Clausius-Clapeyron

gli equilibri di fase e la regola delle fasi di Gibbs

la termodinamica delle miscele, le soluzioni ideali e reali

le proprietà colligative

le soluzioni elettrolitiche

l'equilibrio chimico

principi di diffusione

Le esercitazioni in aula consisteranno in esempi ed esercizi sugli argomenti trattati nella parte teorica. 

Le attività di laboratorio verteranno su:

metodi di misura della temperatura e della pressione

determinazione dell'entalpia di formazione di una sostanza organica

determinazione dell'entalpia di vaporizzazione di un liquido organico volatile

determinazione dell'entalpia di neutralizzazione di una reazione acido-base

determinazione della temperatura di consoluto superiore di una miscela

determinazione della massa molare dell'urea tramite misiure di abbassamento crioscopico

determinazione della massa molare dell'urea tramite misure di abbassamento della tensione di vapore.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Il materiale bibliografico per la preparazione dell'esame è costituito dalle dispense delle lezioni fornite dai docenti.

Gli studenti potranno inoltre avvalersi di approfondimenti sui testi di riferimento:

P. W. Atkins e J. De Paula – CHIMICA FISICA – Zanichelli (varie edizioni)

A. Gambi - ESERCIZI DI CHIMICA FISICA - Zanichelli

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

Lunedì 21 settembre 2026  

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L'esame consiste in:

- una prova scritta, basata sulla risoluzione di esercizi numerici sugli argomenti trattati. La prova scritta può consistere in due compitini, da svolgere durante il corso del semestre, o in una prova scritta generale. Tutte le prove scritte, per dare accesso alla prova orale, devono raggiungere la votazione minima di 16/30.

- una prova orale, in cui si procede alla verifica della padronanza e comprensione degli argomenti su tutto il programma dell'insegnamento, sia della parte di teoria sia della parte di laboratorio.

Alla votazione finale contribuisce inoltre la valutazione delle relazioni di laboratorio e la valutazione della Giornata dei Referenti, durante la quale gli studenti divisi in gruppi esporranno i risultati di un approfondimento svolto su un tema dell'insegnamento scelto a piacere.

Lo studente può accedere all'orale solo dopo aver superato lo scritto e aver consegnato tutte le relazioni sulle esperienze di laboratorio.

Per gli studenti con disabilità o con DSA si rimanda alla sezione Altre Informazioni.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

L'accertamento della comprensione degli argomenti svolti e della preparazione dello studente per il superamento dell'esame avviene attraverso la partecipazione dello studente alle esercitazioni numeriche svolte in aula, la partecipazione attiva ed autonoma alle esercitazioni di laboratorio, la redazione delle relazioni alle esercitazioni di laboratorio.

Il contributo delle varie prove alla votazione finale è il seguente: prova scritta (35%), prova orale (35%), relazioni di laboratorio (15%), Giornata dei Referenti (15%).

L’esame orale verterà sugli argomenti trattati durante le lezioni frontali e sulla discussione dei risultati delle esperienze di laboratorio, e avrà lo scopo di valutare non soltanto se lo studente ha raggiunto un livello adeguato di conoscenze ma se ha acquisito la capacità di analizzare criticamente le problematiche affrontate durante l'insegnamento.

Le relazioni di laboratorio vengono valutate per verificare l’effettiva acquisizione delle competenze pratiche e della capacità di elaborare criticamente i risultati ottenuti. Il seminario di approfondimento (Giornata dei Referenti) consente di verificare la capacità degli studenti di lavorare costruttivamente entro un gruppo autonomamente formato, la capacità di organizzare e presentare in pubblico un argomento, la capacità di collegare e integrare le conoscenze apprese nel corso delle attività di laboratorio con quelle fornite durante le lezioni frontali.

ALTRE INFORMAZIONI

Le lezioni si tengono in presenza e non sono previste modalità telematiche alternative.

Si ricorda alle studentesse e agli studenti con disabilità o con disturbi specifici dell'apprendimento (DSA) che per poter richiedere adattamenti in sede d'esame occorre prima inserire la certificazione sul sito web di Ateneo alla pagina servizionline.unige.it nella sezione “Studenti”. La documentazione sarà verificata dal Settore servizi per l’inclusione degli studenti con disabilità e con DSA dell’Ateneo, come indicato sul sito federato al link: CHIMICA E TECNOLOGIE CHIMICHE 8757 | Studenti con disabilità e/o DSA | UniGe | Università di Genova | Corsi di Studio UniGe.

Successivamente, con sufficiente anticipo (almeno 5 giorni lavorativi) rispetto alla data di esame occorre inviare una e-mail al/alla docente con cui si sosterrà la prova di esame, inserendo in copia conoscenza sia il docente Referente di Scuola per l'inclusione degli studenti con disabilità e con DSA (sergio.didomizio@unige.it) sia il Settore sopra indicato. Nella e-mail occorre specificare:

•            la denominazione dell’insegnamento

•            la data dell'appello

•            il cognome, nome e numero di matricola dello studente

•            gli strumenti compensativi e le misure dispensative ritenuti funzionali e richiesti.

Il/la referente confermerà al/alla docente che il/la richiedente ha diritto a fare richiesta di adattamenti in sede d'esame e che tali adattamenti devono essere concordati con il/la docente. Il/la docente risponderà comunicando se sia possibile utilizzare gli adattamenti richiesti.

Le richieste devono essere inviate almeno 5 giorni prima della data dell’appello al fine di consentire al/alla docente di valutarne il contenuto. In particolare, nel caso in cui si intenda usufruire di mappe concettuali per l’esame (che devono essere molto più sintetiche rispetto alle mappe usate per lo studio) se l’invio non rispetta i tempi previsti non vi sarà il tempo tecnico necessario per apportare eventuali modifiche.

Per ulteriori informazioni in merito alla richiesta di servizi e adattamenti consultare il documento: Linee guida per la richiesta di servizi, di strumenti compensativi e/o di misure dispensative e di ausili specifici