OBIETTIVI FORMATIVI

Sviluppare capacità nell’applicazione dei principi della termodinamica e nella determinazione di grandezze termodinamiche mediante esperimenti di laboratorio. Sviluppare capacità di condurre esperimenti in gruppo e di scrivere relazioni sull'attività di laboratorio. Sviluppare la capacità di effettuare una presentazione su un argomento correlato alla materia dell'insegnamento.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO)

Al termine del corso lo studente dovrà aver sviluppato la capacità di applicazione dei principi termodinamici e di determinazione di grandezze termodinamiche mediante esperimenti di laboratorio ed esercitazioni in aula.

MODALITA' DIDATTICHE

La didattica tradizionale, con lezioni frontali e proiezioni di diapositive, sarà affiancata da una didattica partecipativa (cooperative learning, peereducation, peerevaluetion, microteaching, mappe concettuali, proiezione di filmati, etc.) ogni qualvolta l'argomento e il tempo a disposizione saranno ritenuti idonei.

In laboratorio, lo svolgimento dell'esperienza sarà supportata da una traccia che non sarà una mera cronologia di azioni, ma una scheda di lavoro per favorire la discussione dei risultati ottenuti. L'adozione di rappresentazioni grafiche manuali e di disegni, nonchè di materiale fotografico, dovrebbe stimolare un apprendimento meno nozionistico e una maggiore consapevolezza.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Modulo pratico

Lezioni

Gli argomenti trattati sono semplici applicazioni di quanto esposto nel modulo teorico.

In particolare, verranno eseguiti:
Esercizi di ripasso sulle proprietà dei gas perfetti e reali.
Applicazioni del 1° principio della termodinamica: esempi di calcolo dell'entalpia; legge di Hess; equazione di Kirchhoff; regola di Trouton; equazione di Clasius-Clapeyron; ciclo di Born-Haber. Applicazioni del 2° principio della termodinamica: calcolo della variazione di entropia di una reazione in diverse condizioni termodinamiche; entropia di miscela; valutazione della spontaneità di una reazione; calcolo dell'energia libera di Gibbs per trasformazioni in diverse condizioni termodinamiche: uso dei potenziali termodinamici. Semplici applicazioni del 3° principio della termodinamica. Applicazione della regola delle fasi allo studio dei diagrammi di stato ad un solo componente. Esercizi sui processi di equilibrio nelle reazioni chimiche omogenee con applicazione dell'equazione di Vant'Hoff. Esempi dell'influenza della temperatura e della pressione sugli equilibri chimici.
Semplici applicazioni del 3° principio della termodinamica.
Applicazione della regola delle fasi allo studio dei diagrammi di stato ad un solo componente. 
Esercizi sui processi di equilibrio nelle reazioni chimiche omogenee con applicazione dell'equazione di Vant'Hoff.
Esempi dell'influenza della temperatura e della pressione sugli equilibri chimici.

Esercitazioni di Laboratorio
Gli studenti, suddivisi in gruppi, dovranno effettuare le seguenti esperienze di termodinamica:

1. Metodi di misura della temperatura e della pressione.

2. Determinazione del calore di formazione del naftalene

3. Determinazione del calore di vaporizzazione dell'alcool etilico

4. Capacità termica

5. Esperienza multipla

Al termine, ciascun gruppo approfondirà un argomento a scelta, tra quelli trattati durante il corso, che presenterà sotto forma di breve seminario.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

La Chimica Fisica Attraverso Esercizi- Sante Capasso-Longhia Ed.

Esercizi di Chimica Fisica- Alberto Gambi - Zanichelli Ed.

Problemi di termodinamica con risoluzione - M.G. Bettoli e M. Mastragostino- Corso Editore, Bologna