ECTS LABEL IN ITALIANO: Titolo dell’insegnamento: Chimica Fisica Superiore Docente: Prof.ssa Laura Bonati, Prof. Dario Narducci Modalità dell’esame: prova orale crediti: 4+4 Obiettivi dell’insegnamento: Fornire agli studenti gli elementi teorici della chimica quantistica molecolare, i principali metodi per il calcolo di struttura e proprietà molecolari e i fondamenti della meccanica statistica. Programma: Richiami ai principi fondamentali della meccanica quantistica. Equazione di Schrödinger per sistemi polielettronici: metodo variazionale e teoria perturbativa. Spin elettronico e principio di antisimmetria. Atomi polielettronici. Simmetria molecolare. Struttura elettronica molecolare: approssimazione di BornOppenheimer; teoria degli orbitali molecolari e del legame di valenza. Il metodo di Hartree-Fock per i calcoli MO-LCAO. Esempi di calcolo della struttura elettronica molecolare. Rappresentazione lagrangiana dell’equazione del moto. Insiemi statistici e spazio delle fasi. Distribuzioni di densità degli stati.. Principio di eguale probabilità a priori. Teorema di Liouville. Condizioni di equilibrio statistico. Insiemi microcanonici, canonici e gran-canonici. La distribuzione di Maxwell-Boltzmann in un insieme microcanonico. Il principio di equipartizione. Il teorema H. Applicazioni della meccanica statistica: il gas perfetto monoatomico; insiemi di spin. Distribuzioni quantistiche di Bose-Einstein e di Fermi-Dirac. IN INGLESE: Title of the course: Advanced Physical Chemistry credits: 4+4 Lecturer: Prof. Laura Bonati, Prof. Dario Narducci Examination: oral exam Aims: To provide students with the fundamentals of molecular quantum chemistry, the main methods for calculating structure and properties of molecular systems and the principles of statistical mechanics. Main topics: Review of the main principles of quantum mechanics. Solutions to the Schrödinger equation for manyelectron systems: the variation method and the perturbation theory. Electron spin and the antisimmetry principle. Many-electron atoms. Molecular symmetry. Molecular electronic structure: the BornOppenheimer approximation; the Molecular Orbital theory; the Valence Bond theory. The Hartree-Fock method for MO-LCAO calculations. Example calculations of molecular electronic structures. The equation of motion in the Lagrangian form. The density of states. The principle of equal a priori probability. The Liouville theorem. Criteria of statistical equilibrium. Micro-canonical, canonical and grandcanonical ensembles. The Maxwell-Boltzmann distribution for a micro-canonical ensemble. The principle of equipartition. The H-theorem. Applications: ideal gas, particles with spin. Bose-Einstein and Fermi-Dirac quantum distributions. UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI MILANO – BICOCCA Piazza dell’Ateneo Nuovo, 1 – 20126 Milano TEL. +39.2.6448.1 – TELEFAX +39.2.64486105 – e-mail: [email protected] C.F. / P.IVA 12621570154