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CHIMICA FISICA 3

CODICE 80277
ANNO ACCADEMICO 2020/2021
CFU
  • 6 cfu al 3° anno di 8757 CHIMICA E TECNOLOGIE CHIMICHE (L-27) - GENOVA
  • SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE CHIM/02
    LINGUA Italiano
    SEDE
  • GENOVA
  • PERIODO 1° Semestre
    PROPEDEUTICITA
    Propedeuticità in ingresso
    Per sostenere l’esame di questo insegnamento è necessario aver sostenuto i seguenti esami:
    • CHIMICA E TECNOLOGIE CHIMICHE 8757 (coorte 2018/2019)
    • CHIMICA FISICA 1 CON LABORATORIO 57022
    • ISTITUZIONI DI MATEMATICHE 72564
    MATERIALE DIDATTICO AULAWEB

    PRESENTAZIONE

    Questo insegnamento completa la preparazione di base della Chimica Fisica, fornendo una descrizione della struttura atomica e molecolare, sulla base della meccanica quantistica, e delle correlate proprietà elettroniche.

    "Einstein disse che se la meccanica quantistica è corretta, l'universo è folle. Ebbene, Einstein aveva ragione. L'universo è folle." — Daniel Greenberger
     

    OBIETTIVI E CONTENUTI

    OBIETTIVI FORMATIVI

    L'insegnamento, in relazione all'acquisizione delle conoscenze relative alle discipline chimico-fisiche, intende fornire gli strumenti base della meccanica quantistica e delle sue applicazioni in ambito chimico (per esempio nella spettroscopia molecolare).
     

    OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

    Saranno forniti gli strumenti metodologici e il linguaggio di base della chimica quantistica, che metteranno lo studente in grado di comprendere e reinterpretare, in modo formale, le conoscenze chimiche di base (legame chimico, funzione d'onda, interazione radiazione/materia, ecc...).

    Inoltre l'insegnamento si prefigge di sviluppare le abilità e competenze dello studente, mettendolo in grado di elaborare collegamenti tra i concetti acquisiti con le conoscenze chimiche di base, e la capacità di affrontare problemi usando gli strumenti formali della meccanica quantistica.

    PREREQUISITI

    Per una proficua frequenza è consigliato aver acquisito le nozioni relative agli insegnamenti di: Istituzioni di Matematiche, Fisica Generale con Laboratorio e Chimica Generale.

    MODALITA' DIDATTICHE

    All'insegnamento corrispondono 48 ore di lezioni frontali, tenute in lingua italiana (si ricorda che è altresì previsto un impegno di studio -effettivo ed efficace- individuale pari a 102 ore).

    Le dispense delle lezioni, di norma, sono disponibili sulla pagina di AulaWeb dedicata all’insegnamento contestualmente allo svolgimento in aula dei relativi contenuti.

    In questo contesto, a discrezione del docente, test di autoverifica (domande a risposta aperta, multipla o esercizi numerici) e/o materiale ausiliario iterativo o non-iterativo sono caricati sulla pagina di AulaWeb dedicata all’insegnamento, al fine di agevolare lo studio individuale degli studenti.

    PROGRAMMA/CONTENUTO

    • Introduzione alla meccanica quantistica.
    • L’equazione di Schrödinger ed i postulati della meccanica quantistica.
    • La meccanica quantistica applicata a sistemi semplici.
    • I metodi approssimati per la risoluzione dell’equazione di Schrödinger.
    • La struttura atomica.
    • La struttura molecolare.
    • Applicazioni della meccanica quantistica nella spettroscopia molecolare.

    TESTI/BIBLIOGRAFIA

    P. W. Atkins, J. De Paula, Chimica Fisica, Zanichelli, Bologna, 2004.

    P. W. Atkins, R. Friedman, Molecular Quantum Mechanics, Oxford University Press, 2007.

    Opzionali:

    James R. Barrante, Applied Mathematics for Physical Chemistry

    Donald A. McQuarrie, Mathematics for Physical Chemistry

    Ralph E. Christoffersen, Basic principles and techniques of molecular quantum mechanics

    DOCENTI E COMMISSIONI

    Commissione d'esame

    MASSIMO OTTONELLI (Presidente)

    MARINA ALLOISIO

    MAURIZIO FERRETTI (Presidente Supplente)

    CRISTINA ARTINI (Supplente)

    MARCELLA PANI (Supplente)

    LEZIONI

    INIZIO LEZIONI

    Dal 28 settembre 2020 (secondo l'orario riportato su http://www.chimica.unige.it/didattica/orari_CTC  e/o https://corsi.unige.it/8757)

    Orari delle lezioni

    CHIMICA FISICA 3

    ESAMI

    MODALITA' D'ESAME

    L'esame è orale, ha una durata di almeno 45 minuti ed è condotto da due docenti di ruolo.

    Attenzione! In variazione alla prassi normale adottata nel CCS, per questo insegnamento (al fine di una miglior gestione organizzativa dell'esame) l'iscrizione deve essere effettuata 5 giorni lavorativi prima della data di esame.

    La prova orale prevede, di norma, quattro domande a verifica dell'acquizione dei concetti inerenti gli argomenti trattati nell'insegnamento, sinotticamente:

    a) Aspetti generali della meccanica quantistica e passaggio dalla fisica classica a quella quantistica (corrispondenti ai primi quattro punti del programma).

    b) Atomo idrogenoide e/o atomo polielettronico (corrispondente al quinto punto del programma).

    c) Molecole (corrispondente al sesto punto del programma).

    d) Spettroscopia (corrispondente al settimo punto del programma).

    MODALITA' DI ACCERTAMENTO

    L'esame orale è volto alla verifica del raggiungimento di un adeguato livello di conoscenza degli argomenti sviluppati/discussi durante lo svolgimento delle lezioni e la capacità di utilizzare la corretta terminologia unita alla coerenza di esposizione dei concetti.

    In particolare saranno valutate, attraverso la discussione di argomenti sviluppati nel programma e/o la risoluzione di esercizi: la profondità e coerenza delle conoscenze acquisite sulle metodologie quantochimiche; la capacità di utilizzare tali conoscenze nella descrizione di sistemi atomici e/o molecolari; le abilità nell'utilizzare le conoscenze e competenze acquisite nel descrivere criticamente casi specifici di sistemi chimico-fisici.

    La domanda iniziale della prova è relativa alla scelta di un postulato della meccanica quantistica da discutere criticamente (eventualmente in connessione con il passaggio dalla fisica classica a quella quantistica).

    Calendario appelli

    Data Ora Luogo Tipologia Note
    26/01/2021 10:00 GENOVA Orale In questo esame confluisce per le coorti precedenti l'anno accademico 2019/2020 l'esame di Chimica Fisica 2 (attenzione! senza laboratorio) da 6 CFU.
    01/02/2021 09:00 GENOVA Scritto
    12/02/2021 09:00 GENOVA Orale
    23/02/2021 09:00 GENOVA Orale
    23/02/2021 10:00 GENOVA Orale In questo esame confluisce per le coorti precedenti l'anno accademico 2019/2020 l'esame di Chimica Fisica 2 (attenzione! senza laboratorio) da 6 CFU.
    01/03/2021 09:00 GENOVA Scritto
    04/03/2021 14:30 GENOVA Orale
    14/06/2021 09:00 GENOVA Scritto
    15/06/2021 10:00 GENOVA Orale In questo esame confluisce per le coorti precedenti l'anno accademico 2019/2020 l'esame di Chimica Fisica 2 (attenzione! senza laboratorio) da 6 CFU.
    22/06/2021 09:00 GENOVA Orale
    29/06/2021 09:00 GENOVA Scritto
    06/07/2021 10:00 GENOVA Orale In questo esame confluisce per le coorti precedenti l'anno accademico 2019/2020 l'esame di Chimica Fisica 2 (attenzione! senza laboratorio) da 6 CFU.
    13/07/2021 09:00 GENOVA Orale
    20/07/2021 09:00 GENOVA Scritto
    20/07/2021 10:00 GENOVA Orale In questo esame confluisce per le coorti precedenti l'anno accademico 2019/2020 l'esame di Chimica Fisica 2 (attenzione! senza laboratorio) da 6 CFU.
    26/07/2021 09:00 GENOVA Orale
    01/09/2021 09:00 GENOVA Scritto
    07/09/2021 09:00 GENOVA Orale
    07/09/2021 10:00 GENOVA Orale In questo esame confluisce per le coorti precedenti l'anno accademico 2019/2020 l'esame di Chimica Fisica 2 (attenzione! senza laboratorio) da 6 CFU.
    14/09/2021 09:00 GENOVA Scritto
    16/09/2021 09:00 GENOVA Orale
    21/09/2021 10:00 GENOVA Orale In questo esame confluisce per le coorti precedenti l'anno accademico 2019/2020 l'esame di Chimica Fisica 2 (attenzione! senza laboratorio) da 6 CFU.