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a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
CHIMICA INDUSTRIALE
Insegnamento
CHIMICA FISICA INDUSTRIALE
SCP4064572, A.A. 2017/18

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2015/16

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
CHIMICA INDUSTRIALE
SC1157, ordinamento 2014/15, A.A. 2017/18
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Crediti formativi 10.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese INDUSTRIAL PHYSICAL CHEMISTRY
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Scienze Chimiche
Obbligo di frequenza
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile ARMANDO GENNARO CHIM/02
Altri docenti SAVERIO SANTI CHIM/02

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
AFFINE/INTEGRATIVA Attività formative affini o integrative CHIM/02 9.0
ALTRO Altre conoscenze utili per l'inserimento nel mondo del lavoro -- 1.0

Modalità di erogazione
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso III Anno
Modalità di erogazione frontale

Organizzazione della didattica
Tipo ore Crediti Ore di
Corso
Ore Studio
Individuale
Turni
ESERCITAZIONE 3.0 30 45.0 Nessun turno
LABORATORIO 1.5 18 19.5 2
LEZIONE 5.5 44 93.5 Nessun turno

Calendario
Inizio attività didattiche 26/02/2018
Fine attività didattiche 01/06/2018

Commissioni d'esame
Nessuna commissione d'esame definita

Syllabus
Prerequisiti: Conoscenze di matematica (Matematica), di termodinamica (Chimica fisica 1) e di meccanica (Fisica Generale 1).
Conoscenze e abilita' da acquisire: Il corso è finalizzato all’approccio alla termodinamica di non equilibrio, per acquisire le conoscenze necessarie per lo studio dei processi industriali, con riferimento sia alle trasformazioni fisiche che a quelle chimiche. Per quanto riguarda le trasformazioni chimiche, l'insegnamento tende a fornire le conoscenze relative alle principali tipologie di reazioni complesse in fase gas e in fase condensata, alle teorie fondamentali della cinetica chimica e loro interpretazione meccanicistica, alle relazioni struttura-reattività e agli effetti del mezzo di reazione. Inoltre l'insegnamento cercherà di fornire allo studente le conoscenze necessarie per eseguire in laboratorio le misure cinetiche di base e interpretare le informazioni disponibili in pubblicazioni scientifiche e monografie.
Per quanto riguarda le trasformazioni fisiche l'insegnamento fornirà le conoscenze di base per la descrizione dei fenomeni di trasporto e la capacità di impostare e risolvere il bilancio per le proprietà fisiche più importanti per le quali vale il principio di conservazione.
Una parte del corso (10 ore) sarò dedicata ad attività utili per l'inserimento nel mondo del lavoro in collaborazione con Confidustria Veneto.
Modalita' di esame: L'esame sarà orale sugli argomenti svolti a lezione e sulle esperienze condotte in laboratorio.
Criteri di valutazione: La valutazione della preparazione dello studente si baserà sulla sua comprensione degli argomenti svolti a lezione e sulla capacità d'illustrare le principali teorie cinetiche, ricavare la legge cinetica delle principali tipologie di reazioni complesse, impostare e risolvere il bilancio per le proprietà fisiche più importanti per le quali vale il principio di conservazione, eseguire in laboratorio semplici esperimenti di base e redigere relazioni chiare e concise sugli esperimenti svolti in laboratorio.
Contenuti: Parte A (5 CFU)
Effetto della temperatura sulla velocità di reazione. Equazioni di van't Hoff e Arrhenius; effetto di T in reazioni complesse. Legge di distribuzione di Boltzmann. Teoria delle collisioni. Cenni di termodinamica statistica: le funzioni di partizione. Teoria della velocità assoluta. Teoria di Lindemann-Christiansen. Postulato di Hammond. Formulazione termodinamica della teoria dello stato di transizione. Interpretazione dei parametri termodinamici di attivazione: reazioni di sostituzione nucleofila SN1 e SN2. Effetti del mezzo. Effetto solvente: variazione del momento di dipolo, teoria di Kirkwood. Ioni in soluzione: teoria di Debye-Hückel e teoria elettrostatica. Effetto della pressione idrostatica. Principi di NMR. Frequenza di Larmor e Zeeman splitting. NMR pulsato. Spostamento chimico e molteplicità. NMR dinamico: determinazione della dinamica dell’equilibrio e dell’energia di attivazione della N,N-dimetilformammide (DMF).
La teoria di Marcus.
Esperienze di laboratorio.
Cinetica di idrolisi di un alogenuro alchilico terziario:
- effetto della temperatura;
- effetto del solvente.
NMR dinamico: cinetica di scambio della N,N-dimetilformammide.

Attività utili per l'inserimento nel mondo del lavoro in collaborazione con Confidustria Veneto (1 CFU).

Parte B (5 CFU)
Fenomeni di trasporto: regime transitorio e stazionario. Trasporto di quantità di moto: moto dei fluidi reali, diffusività della quantità di moto, perdite di carico, equazioni del moto in situazioni diverse; cenni al moto turbolento. Trasporto di calore: diffusività termica, conduzione, equazioni del trasporto in condizioni diverse, trasmissione tra le fasi, trasporto per convezione. Regime transitorio. Irraggiamento.
Bilanci dei processi industriali. Classificazione dei processi ed equazione generale di bilancio. Bilanci di energia; bilanci in assenza ed in presenza di reazioni chimiche.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Le lezioni teoriche e gli esercizi in aula saranno integrati da alcuni esperimenti di cinetica chimica. Le lezioni teoriche sono svolte con l’ausilio della proiezione di diapositive.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Le dispense dei docenti e le slide usate a lezione vengono messe a disposizione dello studente. Saranno suggeriti alcuni testi di approfondimento.
Testi di riferimento:
  • R.B. Bird; W.E. Stewart, E.N. Lightfoot, Fenomeni di trasporto. Milano: Ambrosiana, 1970. per consultazione Cerca nel catalogo
  • K. S. Laidler,, Chemical Kinetics. http://www.abebooks.com: Prentice Hall, 1989. Third Edition Cerca nel catalogo
  • K. A. Connors, "", VCH, Chemical Kinetics. New York: VCH, 1990. Cerca nel catalogo