Programma dettagliato di Chimica Fisica 2 1. Introduzione alla

Programma dettagliato di
Chimica Fisica 2
1. Introduzione alla meccanica quantistica
a. concetti base di meccanica classica ( la energia potenziale, la seconda
legge di newton, conservazione di energia ed hamiltoniano classico )
b. teoria classica delle onde ( ampiezza, eq. delle onde,sovrapposizione e
diffrazione)
c. la natura corpuscolare della luce e la natura ondulatoria delle particelle (
radiazione di corpo nero, effetto fotoelettrico, ipotesi di De Broglie,
diffrazione di elettroni )
2. Fondamenti di meccanica quantistica
a. i postulati della meccanica quantistica ( def. della Ψ, operatori, eq. di
Schroedinger dip. ed indip. dal tempo, auotovalori, valori di aspettazione,
ortogonalita delle autounzioni, autofunzioni simultanee, completezza )
3. Particella in una scatola
a. autovalori ed autofunzioni ( 1 D )
b. estensione al caso 3 D
4. Il rotatore rigido e gli autostati di momento angolare
a. rotatore rigido in tre dimensioni
b. armoniche sferiche ( elementi essenziali )
c. operatori di salita e discesa
5. Oscillatore armonico
a. livelli energetici
b. autofunzioni
6. l’atomo idrogenoide
a. l’equazione di Schroedinger
b. soluzioni radiali ed autovalori
c. proprieta’ delle autofunzioni
7. I metodi approssimati
a. il metodo variazionale
b. teoria delle perturbazioni non dipendente dal tempo (non degenere )
8. atomo di Elio e Spin
a. l’equazione di Schroedinger
b. il modello a particelle indipendenti
c. approssimazioni del problema perturbative e variazionali
d. lo spin elettronico
e. il principio di Pauli
f. le funzioni d’onda includenti lo spin per lo stato fondamentale ed eccitato
9. Gli atomi polielettronici
a. l’Hamiltoniano
b. i determinanti di Slater
c. metodi Hartree ed Hartree Fock ( cenni essenziali, concetto di correlazione
elettronica )
d. costanti del moto
e. modello vettoriale e simboli di termine
10. Introduzione al legame chimico – molecole biatomiche
a. lo ione molecolare H2+
b. l’approssimazione di Born-Oppenheimer
c. il metodo LCAO-MO
d. la struttura elettronica di molecole biatomiche ( aufbau di orbitali
molecolari di H2+
e. la struttura elettronica della molecola H2
f. funzioni d’onda MO e VB
11. Introduzione al legame chimico – molecole poliatomiche
a. il metodo LCAO-MO-SCF ( cenni )
b. il metodo di Hueckel ( cenni, come esempio di metodo semiempirico )
12. Introduzione alla termidinamica statistica
a. il fattore di Boltzmann
b. configurazioni e pesi statistici
c. la configurazione dominante
13. La funzione di ripartizione molecolare
a. la energia molecolare e la energia interna
b. la entropia statistica
14. la funzione di ripartizione canonica
15. particelle distinguibili ed indistinguibili ( il legame tra q e Q )
16. le funzioni termodinamiche ( legame tra queste e Q )
17. Il gas ideale
a. la funzione di ripartizione traslazionale
b. la funzione di ripartizione rotazionale
c. la funzione di ripartizione vibrazionale
d. la funzione di ripartizione elettronica
e. il calcolo della costante di equilibrio
18. La velocità delle reazioni chimiche
a. La descrizione macroscopica della velocità delle reazioni chimiche
b. Le leggi cinetiche integrate
c. Le reazioni che tendono all’equilibrio
d. La dipendenza della velocità di reazione dalla temperatura
e. Le reazioni elementari, consecutive ed unimolecolari
f. Le reazioni complesse (cenni)
19. la teoria dello stato di transizione
20. Introduzione alla dinamica delle reazioni in fase gassosa
a. teoria degli urti
b. concetto classico di traiettoria e di sezione d'urto