CODICE 65156 ANNO ACCADEMICO 2021/2022 CFU 8 cfu anno 2 CHIMICA E TECNOLOGIE CHIMICHE 8757 (L-27) - GENOVA SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE CHIM/02 LINGUA Italiano SEDE GENOVA PERIODO 2° 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 2020/2021) ISTITUZIONI DI MATEMATICHE 72564 2020 Propedeuticità in uscita Questo insegnamento è propedeutico per gli insegnamenti: CHIMICA E TECNOLOGIE CHIMICHE 8757 (coorte 2020/2021) CHIMICA FISICA DELLO STATO SOLIDO 61420 MATERIALE DIDATTICO AULAWEB OBIETTIVI E CONTENUTI OBIETTIVI FORMATIVI L'insegnamento si prefigge lo scopo di presentare allo studente gli aspetti fondamentali dell’elettrochimica, della cinetica e della catalisi. Verranno fornite le principali informazioni per la conoscenza e la comprensione dell’elettrochimica applicata (batterie primarie e secondarie, celle a combustibile), della cinetica (reazioni in fase gas e in soluzione) e della catalisi (catalisi omogenea, catalisi eterogenea con Isoterma di Langmuir, catalisi enzimatica e meccanismo di Michaelis-Menten). PREREQUISITI Risultano indispensabili le conoscenze acquisite per i corsi di Istituzioni di Matematiche Fisica Generale con laboratorio Chimica Generale ed inorganica MODALITA' DIDATTICHE Lezioni frontali (40 ore) con esercitazioni in aula (24 ore). N°5 esperienze di laboratorio sia di elettrochimica sia di cinetica. PROGRAMMA/CONTENUTO Elettrochimica I principi: conducibilità elettrica in soluzione, mobilità e numeri di trasporto. Attività e coefficienti di attività. Il potenziale elettrochimico e l’equazione di Nerst. Potenziali elettrodici standard. Tipi di elettrodi. Celle galvaniche: celle chimiche e celle a concentrazione. Alcune applicazioni della misura della forza elettromotrice. Elettrochimica applicata: pile primarie (Leclanchè, Mallory, Zn-Ag, Zn-aria, litio,), pile secondarie (Pb-acido, Ni-Cd, NiMH, Li ion, Li-S e Na-S). Effetto memoria e processi di carica. Pile a combustibile: i principi, l’efficienza termodinamica, perdite reali, struttura di una pila a combustibile. Descrizione delle diverse pile a combustibile. Cinetica Reazioni di ordine semplice e analisi cinetica dei dati sperimentali. Fattori che influenzano la velocità di reazione: la temperatura e l’equazione di Arrhenius. Teorie delle reazioni chimiche (teoria delle collisioni e teoria dello stato di transizione). Superfici a energia equipotenziale. Meccanismi di reazione in soluzione in fase gas (ipotesi dello stato stazionario e Rate Determining Step) con esempi (decomposizione dell’ozono, formazione acido bromidrico, reazione esplosiva ossigeno-idrogeno. Meccanismi di reazione in soluzione (il concetto di diffusione, la pressione interna, reazioni tra ioni, costante dielettrica e forza ionica) Catalisi Catalisi omogenea (acido-base e trasferimento protonico). Reazioni su superficie solida (adsorbimento fisico e adsorbimento chimico). Isoterma di Langmuir: adsorbimento semplice, adsorbimento con dissociazione, adsorbimento competitivo. Reazioni monomolecolari e bimolecolari. Catalisi enzimatica: meccanismo di Michaelis-Menten, inibizione dell’enzima, effetto del pH. TESTI/BIBLIOGRAFIA P. W. Atkins, J. De Paula, Chimica Fisica, Zanichelli, Bologna, 2004. K.J.Laidler Chemical Kinetics Harper Collins 1987 Consultazione V.S.Bagotsky Fundamentals of Electrochemistry Wiley Interscience 2006 DOCENTI E COMMISSIONI FABIO MICHELE CANEPA Ricevimento: Si riceve sempre su appuntamento Commissione d'esame FABIO MICHELE CANEPA (Presidente) CRISTINA ARTINI DAVIDE PEDDIS (Presidente Supplente) MASSIMO OTTONELLI (Supplente) LEZIONI INIZIO LEZIONI Dal 28 Febbraio 2022 (secondo l'orario riportato su http://www.chimica.unige.it/didattica/orari_CTC e/o https://corsi.unige.it/8757 ) Orari delle lezioni L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy ESAMI MODALITA' D'ESAME Un esame scritto formato da 4 problemi dei diversi argomenti. Esame orale sia teorico sia di risoluzione di problemi alla lavagna. La valutazione finale comprenderà il voto dell'esame scritto, la valutazione del laboratorio e la valutazione dell'orale. Durante l'anno ci sarà un primo compito scritto che riguarderà la prima parte del corso (elettrochimica) e un secondo compito scritto a fine anno riguarderà la seconda parte del corso (cinetica e catalisi). Per gli studenti che supereranno i due scritti con votazione non inferiore a 24/30 e avranno valutazione positiva del laboratorio, l'esame sarà considerato superato con la votazione acquisita. Sarà scelta dello studente richiedere di sostenere l'esame orale. MODALITA' DI ACCERTAMENTO L’esame scritto deve poter valutare se lo studente ha acquisito i principali concetti dell’elettrochimica, della cinetica e della catalisi e se è in grado di poterli applicare a casi concreti. L'esame orale è condotto da due docenti di ruolo e ha una durata minima di 45 minuti. Viene valutata sia la capacità di ragionamento dello studente sia la sua abilità nella risoluzione di piccoli problemi. Calendario appelli Data appello Orario Luogo Tipologia Note 07/01/2022 09:00 GENOVA Scritto 12/01/2022 09:00 GENOVA Orale 28/01/2022 15:00 GENOVA Scritto + Orale 31/01/2022 09:00 GENOVA Scritto 11/02/2022 09:00 GENOVA Orale 18/02/2022 15:00 GENOVA Scritto + Orale 24/02/2022 09:00 GENOVA Orale 29/03/2022 09:00 GENOVA Orale 14/06/2022 09:00 GENOVA Scritto 17/06/2022 15:00 GENOVA Scritto + Orale 21/06/2022 09:00 GENOVA Orale 28/06/2022 09:00 GENOVA Scritto 08/07/2022 15:00 GENOVA Scritto + Orale 12/07/2022 09:00 GENOVA Orale 19/07/2022 09:00 GENOVA Scritto 25/07/2022 09:00 GENOVA Orale 31/08/2022 09:00 GENOVA Scritto 02/09/2022 15:00 GENOVA Scritto + Orale 06/09/2022 09:00 GENOVA Orale 13/09/2022 09:00 GENOVA Scritto 15/09/2022 09:00 GENOVA Orale 16/09/2022 15:00 GENOVA Scritto + Orale 31/01/2023 09:00 GENOVA Scritto 02/02/2023 09:00 GENOVA Orale 14/02/2023 09:00 GENOVA Scritto 16/02/2023 09:00 GENOVA Orale