Programma di

Programma di
Chimica Fisica III
Laurea Triennale in CHIMICA
A.A. 2012-2013
Prof. Giovanni Marletta
1) Forze intermolecolari I – Energie di interazione di molecole isolate nello spazio
– Potenziale di interazione e modello a sfere rigide – Potenziale di interazione di
molecole in un mezzo – Potenziale di forza media – Energia molare coesiva di un
liquido semplice e funzioni di distribuzione della densità – Distribuzione di
Boltzmann - Distribuzione di molecole in sistemi all’equilibrio – Il termine kBT e
la scala di riferimento delle forze di interazione – Distribuzione di stati
orientazionali
2) Forze intermolecolari II – Classificazione delle forze intermolecolari – Forze di
tipo elettrostatico – Energia libera di un legame colombiano – Self-energy ed
Energia di Born di uno ione – Trasferimento di ioni fra mezzi di diversa costante
dielettrica – Solubilità di ioni in solventi diversi – Self-energy ed Energia di Born
di un dipolo – Interazioni ione-dipolo – Ioni in solventi polari – Interazioni
dipolo-dipolo 3) Forze intermolecolari III – Interazioni dipendenti dalla polarizzabilità – Effetti
della polarizzabilità elettronica – Effetti della polarizzabilità orientazionale –
Interazione ione-molecola neutra – Energia libera di interazione ione-dipolo
indotto – Teorie continue e proprietà molecolari – Interazioni dipolo – dipolo
indotto: Interazioni di Debye e di Keesom –
4) Forze intermolecolari IV – Forze quantomeccaniche: Interazioni di dispersione e
Forze di London - Effetti di ritardo e Forze di Casimir – Polder.
5) Energia Libera di Superficie I - I funzionali di energia – Applicazione dei
funzionali di energia alle interfacce – Definizioni di Lavoro di Superficie e
Tensione superficiale - Energia di interfaccia – Equazione di adsorbimento di
Gibbs 6) Energia Libera di Superficie II – Tensione superficiale e composizione in
sistemi miscibili – Capillarità Caso delle soluzioni acquose – Monostrati di Gibbs
e pressione laterale di un film superficiale π – Tecniche di misura di π: Metodo di
Wilhelmy, Metodo del “Film Balance” – Correlazione area molecolare/pressione
laterale: Modelli del “gas ideale bidimensionale” e del “gas reale bidimensionale”
- Adsorbimento da fase vapore su liquido –
7) Energia Libera di Superficie III – Orientazione molecolare e principio di
“Independent Surface Action”- Lavoro adesivo e coesivo – Tensione superficiale
di Composti organici in acqua –
8) Energia Libera di Superficie IV – Spargimento di liquido su liquido: caso di
liquidi quasi immiscibili - Energetica del processo di spargimento e definizione
del coefficiente di spreading – Comportamenti transienti –
9) Energia Libera di Superficie V – Film di Langmuir-Blodgett – Stato “gas-like”
e stati “liquid-like”: equazioni di stato, transizioni di fase e equaz. Di ClausiusClapeyron – Stati condensati –
10) Energia Libera di Superficie VI – Spargimento di un liquido su un solido: il
problema della “bagnabilità di una superficie” – Meccanismi di “wetting” –
Energetica del processo di bagnamento per “spreading”: equazione di Young e
pressione di spargimento – Modello di Fowkes per le interfacce liquido-liquido –
Metodo dei tre liquidi per la misura dell’energia di superficie - Energetica del
processo di “wetting” adesivo – Energetica del processo di “wetting” per
immersione –
11) Cenni di Chimica Fisica dei polimeri - Concetti di base: conformazione e
configurazione, grado di polimerizzazione e dimensioni di catena – Definizione di
raggio “end-to-end” – Definizione di “raggio di girazione” – Modello di “Ideal
Random Walk” e parametri derivati – Modello delle conformazioni vincolate
locali: stati gauche-trans e potenziali di transizione - Modello degli isomeri
rotazionali (R.I.M.) - Modello di “Self-Avoiding Walk” e approssimazioni locali
– Correzione dei modelli per approssimazioni di lungo raggio –
12) Cenni su struttura e proprietà di Gel polimerici - Gel chimici e Gel fisici –
Modelli di formazione della fase gel: modello della percolazione - Modello di
Flory-Stockmayer – Proprietà meccaniche di gel.
13) Dispersioni colloidali: natura e proprietà – Sistemi Colloidali: Introduzione –
Parametri caratterizzanti dei sistemi colloidali – Fattori di stabilizzazione: Forze
elettrostatiche – Modelli di doppio strato elettrico: modello di Gouy-Chapman e
modello di Stern – Effetti elettrostatici e stabilitàdi dispersioni colloidali Pressione osmotica ed effetti “sterici” in soluzione - Forze di stabilizzazione
steriche – Interazioni di “depletion” in dispersioni colloidali – Transizioni di fase
in sistemi colloidali – Modello del volume escluso.
- Appunti delle lezioni
- Testi di consultazione:
- Jacob N.Israelachvili – Intermolecular and Surface Forces - Capitoli 1-5 – Academic
Press, 1995 –
Richard A.L. Jones – Soft Condensed Matter – Capitoli 4-5 - Oxford University Press
2004
- A.W.Adamson and A.P.Gast – Physical Chemistry of Surfaces – Wiley Interscience,
1997