Chimica Fisica I - Corso di Laurea Magistrale in Scienza dei Materiali
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Contenuti dei Corsi della Laurea Triennale in Scienza dei Materiali Un’analisi preliminare dei Corsi Chimico-Fisici ed una proposta di riorganizzazione La situazione attuale: distribuzione dei Corsi Corso Termodinamica Teoria del legame chimico Laboratorio di chimica fisica Laboratorio di metodi spettroscopici e microscopie Chimica fisica dei materiali Chimica fisica dei materiali avanzati (*) Applicazioni computer in scienza dei materiali (*) Attuale titolare Pisani Lamberti-Zecchina Bordiga-Ricchiardi Scarano Boccuzzi Zecchina Civalleri p.d. I.3 II.3 II.3 III.2 III.2 III.3 III.3 cfu 4 5 5 5 5 2* 2* 24+4* La situazione attuale: i contenuti dei Corsi Termodinamica Termodinamica classica : Principi ed applicazioni Equilibri di fase, equilibri chimici. Diagrammi di fase. Cenni di cinetica chimica. Teoria del legame chimico Teoria MO-LCAO. Applicazioni a molecole omo- ed eteronucleari. Molecole aromatiche. Introduzione alla teoria dei solidi. Laboratorio di chimica fisica a) termochimica (esercizi, calori di formazione/combustione con calorimetro a bomba, calori di soluzione / energie reticolari / calori di solvatazione con calorimetro a soluzioni. b) teoria dei gruppi in chimica (teoria) c) esercitazione sulla comprensione e rappresentazione delle strutture cristalline (database+moldraw) Laboratorio di metodi spettroscopici e microscopie Microscopie AFM e SEM. Spettrosc. IR e Raman (molecole, solidi, eterogenei). Spettrosc. UV Vis (ossidi, sali inorganici, microporosi, solido-gas) Chimica fisica dei materiali Cinetica chimica. Teoria velocità asolute di reazione. Catalizzatori. Adsorbimento. Difetti nei solidi. Proprietà dielettriche, ottiche e magnetiche. Relazioni struttura proprietà dei materiali. dei materiali. Una prospettiva di riorganizzazione Chimica Fisica I (8 CFU) al primo anno, II semestre (come a chimica), o secondo anno, I semestre Termodinamica classica (contenuti attuali) + parte del Laboratorio di CF (esperienze di termodinamica ed esercizi, elaborazione dei dati sperimentali *) + parte di CF dei materiali (cinetica chimica fenomenologica; equilibri superficiali: isoterme di adsorbimento) * collegamento esplicito con il Laboratorio di Fisica in cui si studia la teoria dell'errore e della misura. Una prospettiva di riorganizzazione [Meccanica Quantistica, Metodi Matematici per la Fisica] [Struttura della materia (termodinamica statistica?)] Chimica Fisica II (8 CFU) al secondo anno, II semestre Teoria del legame chimico (contenuti attuali senza teoria dei solidi) + Interazioni intermolecolari (cenni) + Fondamenti di spettroscopia*, teoria dei gruppi in chimica + parte del Laboratorio di CF (prime esperienze di spettroscopia IR e Raman + esercizi sulla costruzione al calcolatore di strutture cristalline) + parte di CF dei materiali (termodinamica statistica chimica** e teoria velocità assolute di reazione). * Nell’ambito di un discorso generale coi fisici sull’interazione radiazione-materia ** In coordinamento con i fisici per un linguaggio comune; vedi anche il trattamento dei difetti nel corso di Chimica dei Materiali Una prospettiva di riorganizzazione [Fisica dello Stato Solido] Chimica Fisica III (8 CFU) al terzo anno, I semestre Laboratorio Spettroscopie e Microscopie (molto laboratorio e approfondimento sui principi). + parte di CF dei materiali (Catalisi eterogenea, difetti nei solidi) relazioni proprietà struttura, proprietà chimico-fisiche dei materiali*) + Elementi di Chimica computazionale (laboratorio) * Per le proprietà magnetiche, un’introduzione generale andrebbe svolta già a Fisica dello Stato Solido. Corsi opzionali di Chimica Fisica da due CFU (se ancora esisteranno) Chimica fisica dei materiali avanzati Tecniche spettroscopiche o microscopiche speciali… Simulazione di solidi … Altro... Problemi aperti Attuazione Non sarà facile attribuire le co-titolarità, ed una volta attribuite, svolgere i corsi (e gli esami) in modo effettivamente unitario. Sui Laboratori di chimica fisica in generale (Bordiga Ricchiardi). Negli ultimi anni, siamo riusciti ad introdurre in tutti i corsi di laurea delle attività di laboratorio di Chimica Fisica (calorimetria, spettroscopie, microscopie, modeling). Parallelamente abbiamo "conquistato" la disponibilità di spazio nei laboratori didattici (di analitica e inorganica), ed un minimo di strumentazione. Il livello delle risorse (spazi e strumenti) di cui disponiamo è comunque ancora molto inferiore a quello dei laboratori analitici, organici ed inorganici. Per quanto riguarda SdM, il nuovo laboratorio di Via Quarello sembra capiente abbastanza per ospitare delle buone esercitazioni, ma la situazione a Chimica /Chimica Industriale è sempre critica. Considerati i tempi lunghi della ricollocazione (Grugliasco), si potrebbe pensare di ottenere uno spazio permanente per lab. Chimico-fisici sull'asse di via Giuria (V. Michelangelo?).
