- Oggetto:
- Oggetto:
CHIMICA FISICA III - Corso A (cognomi A-K)
- Oggetto:
PHYSICAL CHEMISTRY III
- Oggetto:
Anno accademico 2025/2026
- Codice attività didattica
- MFN1168
- Docenti
- Piero Ugliengo (Titolare)
Marta Corno (Titolare) - Corso di studio
- Chimica e Tecnologie Chimiche
- Anno
- 2° anno
- Periodo
- Secondo periodo
- Tipologia
- Caratterizzante
- Crediti/Valenza
- 6
- SSD attività didattica
- CHIM/02 - chimica fisica
- Erogazione
- Tradizionale
- Lingua
- Italiano
- Frequenza
- Lezioni frontali facoltative; laboratorio obbligatorio
- Tipologia esame
- Scritto
- Prerequisiti
-
E' fortemente consigliata l'acquisizione di nozioni e fondamenti relative agli insegnamenti di:
Matematica
Fisica
Chimica generale ed inorganica
Chimica Organica
Chimica Fisica
E' obbligatorio essere in possesso dell’attestato del corso di formazione sulla Sicurezza in corso di validità per l’accesso ai laboratori.Please refer to the Course Regulations - Propedeutico a
-
Nessuna propedeuticita'It is strongly recommended that you acquire knowledge and understanding of the following topics:
Mathematics
Physics
General and inorganic chemistry
Organic chemistry
Physical Chemistry
It is mandatory to hold a valid safety training course certificate in order to access the laboratories. - Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
L'insegnamento si propone di fornire : Fondamenti sulle interazioni intermolecolari e di cinetica chimica fenomenologica, con una esercitazione di laboratorio di 8h in funzione della disponibilità degli spazi laboratoriali.
The course provides foundations on intermolecular interactions and phenomenological chemical kinetics with a single laboratory practice lasting 8h as a function of the physical laboratory availability.
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
A: CONOSCENZA E CAPACITA’ DI COMPRENSIONE
L'acquisizione delle lezioni in aula dovrà portare a conoscere e comprendere le due tematiche seguenti:
1) interazioni intermolecolari sia dal punto di vista strutturale che energetico.
2) concetti di base della cinetica chimica e della reattività chimicaB: CAPACITA’ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
capacità di risolvere esercizi inerenti i temi i cui contenuti sono stati acquisiti al punto A.
capacità di interpretare i dati derivanti da osservazioni sperimentali in un quadro teorico coerente con i temi sviluppati al punto A.C: AUTONOMIA DI GIUDIZIO
Valutare criticamente i risultati di calcoli ed esperimenti e determinare l'accettabilità degli stessi in base alle conoscenze chimico-fisiche acquisiteD: ABILITA' COMUNICATIVE
padronanza nell’impiego del lessico specialistico della chimica-fisica e capacità di esporre con efficacia e linearità i concetti chiave dell'insegnamentoA: KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING
The acquisition of the classroom lectures should lead to knowledge and understanding of the following two topics:
1) intermolecular interactions from both a structural and energetic point of view.
2) basic concepts of chemical kinetics and chemical reactivityB: ABILITY TO APPLY KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING
ability to solve exercises relating to the topics whose contents have been acquired under A.
ability to interpret data derived from experimental observations within a theoretical framework consistent with the topics developed under A.C: AUTONOMY OF JUDGEMENT
Critically evaluate the results of calculations and experiments and determine their acceptability on the basis of the chemical/physical knowledge acquiredD: COMMUNICATION SKILLS
Mastery in the use of specialised chemistry-physics vocabulary and ability to expound effectively and linearly the key concepts of teaching- Oggetto:
Programma
Interazioni inter-molecolari. Interazioni a corto e lungo raggio. Legge di Coulomb. Interazione tra ioni. Costante di Madelung in solidi ionici. Definizione di dipolo elettrico. Interazione ione-dipolo generalizzata e raggio di idratazione. Interazione dipolo-dipolo permanenti. Interazioni di Keesom. Energie libere di interazione. Multipoli elettrici e loro interazioni.
Interazioni dipolo-dipolo indotto. Polarizzabilita’ atomica e molecolare. Trattazione semiclassica delle interazioni dispersive di London. Solidi e liquidi di van der Waals. Interazioni repulsive e totali. Il legame ad idrogeno. Ruolo delle forze dispersive in addotti legati con legame ad idrogeno. Aspetti termodinamici delle forze intermolecolari. Regola di Trouton. Forze di interazione in gas, liquidi e solidi. Solidi cristallini amorfi e polimerici. Proprieta’ dei materiali riconducibili alla struttura atomica.
Ore: 12
Cinetica chimica: note introduttive. Relazione tra cinetica e termodinamica. Esempi intuitivi di controllo cinetico delle reazioni. La definizione operativa di velocita' di reazione. Cinetica chimica e stechiometria di reazione. Relazione tra la velocita’ di reazione e i coefficienti stechiometrici. Ore: 4
Ordine di reazione empirico. Relazione tra ordine di reazione e coefficienti stechiometrici. Metodi per la determinazione della legge cinetica. Metodo dell'isolamento. Metodo dei coefficienti angolari iniziali. Ore:4
Concetto di reazione elementare. Molecolarita’. Scrittura delle equazioni
cinetiche per le reazioni elementari. Relazione tra ordine di reazione e
molecolarità. Ore: 4
Leggi cinetiche in forma integrata. Reazioni di ordine 0. Reazioni del primo ordine. Reazioni di secondo ordine. Confronto tra i due. Difficoltà sperimentali nella interpretazione dei dati cinetici. Reazioni vicine all'equilibrio. Relazione tra costanti cinetiche di semireazione e costante di equilibrio termodinamica. Ore: 4
Decadimento radioattivo come processo del primo ordine. Datazione radioattiva. Reazioni consecutive. Soluzione analitica esatta. Stadio determinante la velocita' di reazione. Ore:2
Approssimazione dello stato stazionario. Temperatura e velocita' di reazione. Legge di Arrhenius. Legge di Arrhenius generalizzata. Ore: 4
Reazioni con pre-equilibrio. Reazioni di ordine terzo. Energia di attivazione negativa. Tecniche per lo studio delle reazioni ultra-veloci. Tecniche di flusso. Metodi di rilassamento. Ore: 4
Reazioni competitive al primo ordine. Controllo termodinamico. Controllo cinetico. Reazioni unimolecolari. Meccanismo di Lindemann-Hinshelwood. Ore: 4
Cinetica alle superfici: adsorbimento. Fisisorzione, chemisorzione.
Isoterma di Langmuir. Isoterma BET. Ore: 4
Catalisi e ruolo delle superfici. Meccanismo di Molina per la distruzione
dell'ozono stratosferico. Il ghiaccio come catalizzatore. Ore: 2
Entalpia isosterica di adsorbimento. Velocita' di adsorbimento.
Coefficiente di adsorbimento (sticking probability). Velocita' di
desorbimento. Ore: 2
Reazioni catalizzate da enzimi. Equazione di Lineweaver-Burk.
Meccanismo delle reazioni catalizzate da enzimi. Esempio dettagliato di
funzionamento enzimatico. La serina proteinasi: meccanismo di azione.
Inibizione enzimatica (competitiva, acompetitiva, non competitiva).
Esempio numerico dettagliato di linearizzazione. Ore: 4Esercitazione di cinetica chimica per consolidare il trattamento di dati misurati. Ore 8
Intermolecular interactions. Short and long range interactions. Coulomb law. Ion-ion interactions. Madelung constant in ionic systems. Electric dipole. Ion-dipole interaction. Idration radius. Permanent dipole-dipole interactions. Keesom interactions. Free energy of interactions. Electric multipoles and their interactions. Induced dipole-dipole interactions. Atomic and molecular polarizabilities. Semiclassic treatment of London dispersive interactions. van der Waals solids and liquids. Total and repulsive interactions. The hydrogen bond. Role of dispersion forces in hydrogen bond adducts. Thermodynamic aspects of intermolecular interactions.
Trouton rule. Interactions strength in gas, liquids and solids. Crystalline, amorphous and polymeric materials. Material properties derived from atomic features. Hours: 12
Introduction to chemical kinetics. Relationships between kinetics and
thermodynamics. Intuitive examples on the kinetic control of reactions.
Operational definition of reaction rate. Kinetics and stoichiometry.
Relationship between reaction rate and stoichiometric coefficients. Hours: 4 .
Empirical reaction order. Relationship between reaction order and
stoichiometric coefficients. Methods to determine the kinetic law.
Isolation method. Method of the initial angular coefficients. Hours: 4
Elementary reactions. Molecularity. Kinetic equations for elementary
reactions. Relationship between reaction order and molecularity. Hours: 4
Integrated kinetic laws. Zero order reactions. First order reaction. Second
order reaction. Comparison between first and second order reaction.
Experimental problems in determining the correct order. Reactions close
to equilibrium. Relationship between semireaction kinetic constants and
thermodynamic one. Hours: 4
Radioactive decay as first order process. Radiation dating. Consecutive
reactions. Exact analytical solution. Stage determining the reaction rate. Hours: 2
Stationary state approximation. Temperature and reaction rate.
Arrhenius law. Genralized Arrhenius law. Hours: 4
Pre-equilibrium reactions. Third-order reaction. Negative activation
energy. Techniques to study ultrafast reactions. Flux techniques.
Relaxation methods. Hours: 4
First order competitive reactions. Thermodynamic control. Kinetic control.
Unimolecular reactions. Lindelmann-Hinshelwood mechanism. Hours: 4
Kinetics at surfaces: adsorption. Physisorption, chemisorption. Langmuir
isotherm. BET isotherm. Hours: 4
Catalysis and surfaces. Molina's mechanism for the stratospheric ozone
distruction. Ice as a catalyst. Hours: 2
Isosteric adsorption enthalpy. Adsorption rate. Sticking probability.
Desorption rate. Hours: 2
Enzyme as a catalysts. Lineweaver-Burk equations. Reactions catalyzed
by enzymes. Detailed example of enzymatic reactions. Serine proteinase:
action mechanism. Enzymatic inhibition (competitive, acompetitive, noncompetitive).
Detail example of linearization. Hours: 4Chemical kinetics exercise to consolidate the processing of measured data. Hours: 8
- Oggetto:
Modalità di insegnamento
L'insegnamento prevede lezioni frontali (comprensive di esercitazioni) per un totale di 44 ore erogate in presenza e due sessioni in presenza da 4 ore ciascuna in laboratorio. Maggiori dettagli sull'organizzazione del laboratorio saranno forniti durante la prima lezione dell'Insegnamento.
La frequenza alle lezioni è fortemente consigliata. La presenza ai laboratori è obbligatoria al fine di poter sostenere l'esame finale.
L'insegnamento viene svolto tramite lezioni frontali in presenza illustrando tutti i dettagli matematici dei vari concetti chimico fisici tramite il commento al file delle dispense fornite agli studenti. Questa metodologia di soluzione e di impostazione dei problemi consente lo sviluppo di un metodo di studio dei concetti della chimica fisica. Nel corso si fara' uso di video su youtube su argomenti di non facile attuabilita' pratica di cui viene fornito il link nella sezione dedicata al materiale didattico.
L'attività di laboratorio si concentrerà sull'applicazione di metodi sperimentali per determinare l'equazione cinetica di una reazione utilizzando i metodi descritti in classe. Gli studenti lavoreranno in piccoli gruppi (3/4 studenti) e dovranno analizzare i dati sperimentali in laboratorio per calcolare gli ordini di reazione e la costante cinetica. Per questa attività gli studenti dovranno portare il proprio computer portatile (uno per ogni piccolo gruppo) o chiedere in anticipo ai docenti nel caso non ne avessero uno.
Il materiale didattico è disponibile su Campusnet.
- Comunicazione con gli studenti e le studentesse: a lezione o tramite email per domande specifiche.
The course includes lectures (including exercises) for a total of 44 hours delivered in person and two in-person sessions of 4 hours each in the laboratory. More details on the organisation of the laboratory will be provided during the first lecture of the course.
Attendance at lectures is strongly recommended. Attendance at laboratories is compulsory in order to take the final examination.
The course is delivered through face-to-face lectures, illustrating all the mathematical details of the various chemical-physical concepts through commentary on the handouts provided to students. This methodology of solving and setting problems allows the development of a method for studying the concepts of physical chemistry. The course will make use of YouTube videos on topics that are not easily implemented in practice, links to which are provided in the section dedicated to teaching materials.
The laboratory activity will focus on the application of experimental methods to determine the kinetic equation of a reaction using the methods described in class. The students will work in small groups (3/4 students) and will have to analyze the experimental data in the lab to calculate reaction orders and kinetic constant. For this activity students will need to bring their own laptop (one per small group) or ask the teachers in advance in case they don't have one.
Teaching materials are available on Campusnet.
Communication with students: in class or via email for specific questions.
- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
Gli esami si svolgeranno in presenza.
L'esame si svolge in forma scritta e consiste in 8 domande a risposta aperta che corrispondono ad elaborazione formale e concettuale dei temi del corso insieme ad esercizi numerici in cui si dovranno svolgere calcoli numerici semplici o interpretare andamenti nei dati sperimentali utilizzando la regressione lineare. L'esame avrà durata di 120 minuti.
Ogni esercizio verrà valutato da 0 a 5 punti e la valutazione finale sarà la media aritmetica, rapportata a 30/30. La media verrà integrata da una valutazione (da -3 a 3) relativa allo stile e la chiarezza nella elaborazione dei concetti, cura e rigore numerico nello svolgimento degli esercizi numerici con particolare riferimento all'uso corretto delle unità di misura. Lo svolgimento dei passaggi per raggiungere una formula finale è considerato fondamentale per mostrare la comprensione dei concetti. Il docente potrà ritenere insufficiente un elaborato quando alcuni concetti fondamentali, di cui si è data ampia discussione durante le lezioni in aula, non siano corretti, indipendentemente dallo svolgimento di altri esercizi. Il voto è espresso in 30esimi. In caso di superamento dell'esame (voto uguale o superiore a 18/30) se lo/la studente/studentessa decide di non accettare il voto, la prova d'esame decadrà completamente e lo/la studente/studentessa dovrà affrontare interamente l'esame in una nuova sessione.
Exams will be in the face-to-face mode.
Student examination is carried out as a written test. It includes 8 questions related to important concepts explained in the lectures and numerical exercises. Simple numerical elaboration of experimental data is also required. This includes the ability to make a manual linear best fit to a set of experimental data. The exam will last 120 minutes.
The final score is the average of the score of each exercise (from 0 to 5 points), normalized to 30/30. The average is integrated by the evaluation (from -3 to+3 points) concerning clarity of the written style, proper and rigorous handling of numerical and measurement units in the exercises. The needed formal steps to arrive at a final formula are also required.
The teacher may evaluate a test as insufficient when serious flaws are found on basic important concepts (extensively explained during the lectures) despite the correctness of other points. The exam is passed if the final score is within the 18-30 range. In case the student will get a score equal or higher than 18/30 but will not accept the vote the exam test should be repeated entirely in a new session and no reference at all to the previous score will be given.- Oggetto:
Attività di supporto
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
- Libro
- Titolo:
- Chimica Fisica
- Anno pubblicazione:
- 2020
- Editore:
- Zanichelli
- Autore:
- P. Atkins e J. de Paula
- Obbligatorio:
- No
- Oggetto:
- Libro
- Titolo:
- Esercizi di Chimica Fisica
- Anno pubblicazione:
- 2022
- Editore:
- Zanichelli
- Autore:
- A. Gambi
- Obbligatorio:
- No
- Oggetto:
- Libro
- Titolo:
- Esercizi di Chimica Fisica con elementi di teoria
- Anno pubblicazione:
- 2022
- Editore:
- Editore indipendente
- Autore:
- S. Capasso
- Obbligatorio:
- No
- Oggetto:
- Altro
- Titolo:
- Cinetica Enzimatica
- Descrizione:
- Video YouTube
- URL:
- Obbligatorio:
- No
- Oggetto:
- Altro
- Titolo:
- Reazioni oscillanti - 1
- Descrizione:
- Sito web wikipedia
- URL:
- Obbligatorio:
- No
- Oggetto:
- Altro
- Titolo:
- Reazioni oscillanti - 2
- Descrizione:
- Video YouTube
- URL:
- Obbligatorio:
- No
- Oggetto:
- Altro
- Titolo:
- Mappa logistica
- Descrizione:
- Sito web wikipedia
- URL:
- Obbligatorio:
- No
- Oggetto:
Il materiale didattico presentato a lezione è disponibile come file pdf di questo corso.
Attenzione: in generale le informazioni su wikipedia sono relativamente corrette ma devono essere criticamente verificate con gli appunti o i contenuti dei testi ufficiali consigliati. I testi consigliati sono i più comuni, ma qualsiasi testo moderno di Chimica Fisica scritto da ricercatori del settore è sufficiente. L'utilizzo di strumenti di AI (ChatGPT, Gemini, ...) è utile come ulteriore supporto e i risultati forniti devono sempre essere verificati sul materiale didattico e sui libri di testo ufficiali.
The teaching material presented in class is available as a pdf file for this course.
Please note: in general, the information on wikipedia is relatively correct but must be critically checked against the notes or contents of the official recommended texts. The recommended texts are the most common, but any modern text on Physical Chemistry written by researchers in the field is sufficient. The use of AI tools (ChatGPT, Gemini, ...) is useful as additional support and the results provided must always be verified against the teaching material and official textbooks.
- Oggetto:
Note
Gli/le studenti/esse con disabilità e/o DSA sono pregati di prendere visione dei servizi di Ateneo a loro dedicati al seguente link https://www.unito.it/servizi/inclusione-ed-esigenze-specifiche. In particolare, le procedure di supporto per sostenere gli esami sono disponibili ai seguenti link https://www.unito.it/servizi/inclusione-ed-esigenze-specifiche/servizi-la-disabilita/supporto-studenti-e-studentesse-con oppure https://www.unito.it/servizi/inclusione-ed-esigenze-specifiche/servizi-i-disturbi-specifici-di-apprendimento-dsa-3
Students with disabilities and/or SLDs are kindly requested to review the University services dedicated to them at the following link https://www.unito.it/servizi/inclusione-ed-esigenze-specifiche. In particular, the support procedures for taking exams are available at the following links https://www.unito.it/servizi/inclusione-ed-esigenze-specifiche/servizi-la-disabilita/supporto-studenti-e-studentesse-con or https://www.unito.it/servizi/inclusione-ed-esigenze-specifiche/servizi-i-disturbi-specifici-di-apprendimento-dsa-3
- Oggetto:
Altre informazioni
https://unito.webex.com/meet/piero.ugliengo- Registrazione
- Chiusa
- Apertura registrazione
- 09/03/2026 alle ore 08:00
- Chiusura registrazione
- 31/03/2026 alle ore 23:55
- N° massimo di studenti
- 200 (Raggiunto questo numero di studenti registrati non sarà più possibile registrarsi a questo insegnamento!)
- Oggetto:








