Insegnamento DYNAMICS OF CHEMICAL REACTIONS AND STATISTICAL MECHANICS

Nome del corso Scienze chimiche
Codice insegnamento A001113
Curriculum Theoretical chemistry and computational modelling
Docente responsabile Maria Noelia Faginas Lago
Docenti
  • Maria Noelia Faginas Lago - Didattica Ufficiale
Ore
  • 42 ore - Didattica Ufficiale - Maria Noelia Faginas Lago
CFU 6
Regolamento Coorte 2020
Erogato Erogato nel 2020/21
Erogato altro regolamento
Attività Caratterizzante
Ambito Discipline chimiche inorganiche e chimico-fisiche
Settore CHIM/03
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
Tipo attività Attività formativa monodisciplinare
Lingua insegnamento INGLESE
Contenuti Introduzione alla dinamica di reazione. Processi in fase gassosa, processi elementari di scambio di energia e reattivi. Processi fotochimici. Meccanismi unimolecolari e bimolecolari.
Esperimenti di dinamica di reazione e interpretazione teorica.
Approcci teorici alla dinamica di reazione. Teoria quantistica, rappresentazione adiabatica, superfici di energia potenziale. Equazione di Schroendinger: dipendente dal tempo e indipendente dal tempo.
Dinamica di pacchetti d'onda.
Processi che coinvolgono più superfici, fotochimica, intersezioni coniche. Richiami di meccanica statistica.
Cinetica chimica, approccio statistico, teoria dello stato di transizione, caratterizzazione delle superfici di energia potenziale e dei cammini di reazione.
Dinamica e cinetica stato-a-stato. Trattazione classical dei processi reattivi.
Passaggio dai processi elementari e sistemi semplici a sistemi complessi e macromolecole.
Esempi di trattamento teorico di sistemi reattivi, confronto con esperimenti e analisi dei risultati, tratti dalla letteratura recente, verranno discussi e analizzati
Testi di riferimento Dispense e riferimenti bibliografici forniti dal docente. Testi opzionali consigliati:
-R. D. Levine "Molecular Reaction Dynamics"
-D. J. Wales "Energy Landscapes"
Obiettivi formativi L'obiettivo del corso è quello di fornire allo studente una conoscenza dettagliata della realtà sperimentale e della trattazione teorica della dinamica delle reazioni chimiche, al fine di comprendere e interpretare gli eventi reattivi a livello molecolare e di chiarire come le quantità osservabili dipendano dalla natura e dalla distribuzione nei reagenti e nei prodotti di alcune grandezze fisiche: velocità, energia interna e momento della quantità di moto.
Prerequisiti Conoscenze di base di meccanica quantistica, termodinamica e meccanica statistica.
Metodi didattici Lezioni frontali.
Modalità di verifica dell'apprendimento Presentazione orale su uno o più argomenti trattati durante il corso, seguita da domande di carattere generale.
Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa
Programma esteso 1. Introduzione.
2. Generalità.
3. Definizioni e modelli:
a) sezioni d'urto per collisioni reattive;
b) dalle sezioni d'urto alle costanti di velocità. 4. Aspetti teorici:
a) Generalità sulla dinamica delle collisioni;
b) classificazione delle collisioni; modelli classici.
5. Dai processi macro a quelli molecolari
6. L'interazione tra due particelle
7. Il calcolo classico delle proprietà collisionali a due corpi
8. I limiti dei metodi classici e il trattamento quantistico
9. Il problema quantistico di tre o quattro corpi
10. Dalla dinamica dei processi elementari alla modellistica dei sistemi complessi.
11. Meccanica statistica