UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI PERUGIA
FACOLTA' DI Facolta' di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali
Laurea specialistica
- LS27
- Scienze chimiche
Sede di Perugia
|
ELENCO DEGLI INSEGNAMENTI E DELLE ALTRE ATTIVITÀ FORMATIVE |
ANNO |
PERIODO |
DISCIPLINA |
DOCENTE |
ORE TEOR. + PRAT. |
CFU |
1 |
I semestre
|
Chimica fisica 3 - Chimica fisica dei gas |
Prof.
CASAVECCHIA
Piergiorgio
|
24 + 0 |
3 |
1 |
I semestre
|
Chimica fisica 3 - Dinamica in sistemi fluidi |
Prof.ssa
MORRESI
Assunta
|
48 + 0 |
6 |
1 |
I semestre
|
Chimica fisica 3 - Laboratorio di chimica fisica 3 |
Dott.ssa
SASSI
Paola
|
15 + 30 |
3 |
1 |
I semestre
|
Chimica fisica 4 - Indagini su reazioni veloci |
Prof.ssa
SPALLETTI
Anna
|
24 + 45 |
6 |
1 |
I semestre
|
Chimica fisica 4 - Sistemi complessi e irreversibili |
Prof.
CARDACI
Giuseppe
|
48 + 0 |
6 |
1 |
II semestre
|
Cinetica chimica e dinamica molecolare
|
Prof.
CASAVECCHIA
Piergiorgio
|
48 + 0 |
6 |
1 |
II semestre
|
Fisica atomica
|
Prof.
PIRANI
Fernando
|
48 + 0 |
6 |
1 |
II semestre
|
Fotochimica
|
Prof.
ALOISI
Gian Gaetano
|
48 + 0 |
6 |
1 |
II semestre
|
Radiochimica
|
Prof.ssa
BALUCANI
Nadia
|
48 + 0 |
6 |
1 |
II semestre
|
Spettroscopia molecolare
|
Prof.
PALIANI
Giulio
|
55 + 0 |
6 |
1 |
II semestre
|
Catalisi
|
Prof.
MACCHIONI
Alceo
|
48 + 0 |
6 |
1 |
I semestre
|
Chimica dei materiali
|
Prof.
CASCIOLA
Mario
|
48 + 0 |
6 |
1 |
I semestre
|
Chimica dei materiali - Laboratorio chimica dei materiali |
Prof.
CASCIOLA
Mario
|
24 + 45 |
6 |
1 |
I semestre
|
Chimica inorganica 2 - Struttura ed energetica dei composti |
Prof.
PIRANI
Fernando
|
48 + 0 |
6 |
1 |
I semestre
|
Chimica inorganica 2 - Tecniche del vuoto in chimica |
Prof.ssa
BALUCANI
Nadia
|
32 + 30 |
6 |
1 |
II semestre
|
Chimica metallorganica
|
Prof.
BELLACHIOMA
Gianfranco
|
48 + 0 |
6 |
1 |
I semestre
|
Chimica teorica e computazionale 1 - Chimica teorica |
Prof.
TARANTELLI
Francesco
|
48 + 0 |
6 |
1 |
I semestre
|
Chimica teorica e computazionale 1 - Dinamica molecolare di sistemi semplici |
Non assegnato
|
24 + 0 |
3 |
1 |
I semestre
|
Chimica teorica e computazionale 1 - Metodi teorici per la dinamica molecolare |
Prof.
AQUILANTI
Vincenzo
|
24 + 0 |
3 |
1 |
I semestre
|
Chimica teorica e computazionale 2 - Calcoli quantistici su piattaforme distribuite |
Non assegnato
|
16 + 0 |
2 |
1 |
I semestre
|
Chimica teorica e computazionale 2 - Chimica computazionale |
Prof.
LAGANA'
Antonio
|
32 + 0 |
4 |
1 |
I semestre
|
Chimica teorica e computazionale 2 - Metodi teorici e computazionali per sistemi complessi |
DE ANGELIS
Filippo
|
48 + 0 |
6 |
1 |
II semestre
|
Cristallochimica
|
Dott.ssa
BURLA
Maria Cristina
|
55 + 0 |
6 |
1 |
II semestre
|
Fisica atomica
|
Prof.
PIRANI
Fernando
|
48 + 0 |
6 |
1 |
I semestre
|
Gestione in rete di basi di conoscenze molecolari
|
DOTT.SSA
FAGINAS LAGO
NOELIA
|
48 + 0 |
6 |
1 |
II semestre
|
Legislazione e sicurezza nei laboratori chimici - Legislazione e sicurezza nei laboratori chimici |
Dott.ssa
FRANCARDI
Angela
|
48 + 0 |
6 |
1 |
II semestre
|
Metodi matematici per la chimica
|
Prof.
CAMBI
Roberto
|
48 + 0 |
6 |
1 |
II semestre
|
Radiochimica
|
Prof.ssa
BALUCANI
Nadia
|
48 + 0 |
6 |
1 |
II semestre
|
Chimica dei composti eterociclici
|
Prof.
PIZZO
Ferdinando
|
48 + 0 |
6 |
1 |
II semestre
|
Chimica dei polimeri
|
Prof.
MINUTI
Lucio
|
48 + 0 |
6 |
1 |
II semestre
|
Chimica delle sostanze organiche naturali
|
Prof.
CIPICIANI
Antonio
|
48 + 0 |
6 |
1 |
I semestre
|
Chimica organica 3 - Interazioni deboli e nanostrutture |
Prof.
SAVELLI
Gianfranco
|
48 + 0 |
6 |
1 |
I semestre
|
Chimica organica 3 - Metodi fisici in chimica organica |
Dott.ssa
DEL GIACCO
Tiziana
|
24 + 45 |
6 |
1 |
I semestre
|
Chimica organica 4 - Chimica organica fisica |
Prof.
CLEMENTI
Sergio
|
16 + 0 |
2 |
1 |
I semestre
|
Chimica organica 4 - Modellistica di molecole organiche |
Prof.
CRUCIANI
Gabriele
|
32 + 30 |
6 |
1 |
I semestre
|
Chimica organica 4 - Relazioni struttura proprietà |
Prof.
CRUCIANI
Gabriele
|
32 + 0 |
4 |
1 |
II semestre
|
Chimica organica superiore
|
Prof.
RUZZICONI
Renzo
|
48 + 0 |
6 |
A Scelta |
II semestre
|
Fisica atomica
|
Prof.
PIRANI
Fernando
|
48 + 0 |
6 |
1 |
II semestre
|
Meccanismi di reazione in chimica organica
|
Prof.
ALUNNI
Sergio
|
48 + 0 |
6 |
1 |
I semestre
|
Metodologie chemioinformatiche
|
Dott.
BARONI
Massimo
|
48 + 0 |
6 |
1 |
II semestre
|
Radiochimica
|
Prof.ssa
BALUCANI
Nadia
|
48 + 0 |
6 |
1 |
II semestre
|
Stereochimica organica
|
Prof.
PIZZO
Ferdinando
|
48 + 0 |
6 |
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PROGRAMMI DEI CORSI |
|
Chimica fisica 3 - Chimica fisica dei gas |
(Docente:
Prof.
CASAVECCHIA
Piergiorgio)
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Periodo didattico:
I semestre
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Propedeuticità:
Tutti gli studenti iscritti alla Laurea Specialistica in Chimica possono seguirlo.
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Programma:
1. LA NATURA DELLE FORZE INTERMOLECOLARI
Energia elettrostatica
Energia di induzione
Energia di dispersione
Energie a corto raggio
Il legame a idrogeno
Rappresentazione delle interazioni intermolecolari:
Funzioni di potenziale
Lo sviluppo dei potenziali intermolecolari
La base degli sviluppi recenti: teoria ed esperimento
Potenziali isotropi e potenziali anisotropi.
Funzioni di potenziale per sistemi monoatomici e poliatomici
Sorgenti sperimentali di informazione:
Imperfezione dei gas
Proprietà di trasporto dei gas
Esperimenti di scattering
Spettroscopia delle molecole di van der Waals
Proprietà dei solidi e dei liquidi.
2. GAS IMPERFETTI
L'equazione di stato di van der Waals
L'equazione di stato del viriale
Forze intermolecolari e coefficienti del viriale
Determinazione delle forze intermolecolari dal secondo coefficiente del viriale
Principio degli stati corrispondenti
Metodi sperimentali
3. LE PROPRIETA' DI TRASPORTO DEI GAS
Forze intermolecolari in sistemi gassosi in condizione di non equilibrio
Viscosità, Conducibilità termica, Diffusione: trattazione elementare ed esatta
Applicazioni ai gas reali
Proprietà di trasporto e forze intermolecolari
Misure sperimentali
4. ESPERIMENTI COLLISIONALI
Teoria classica delle collisioni
Teoria quantistica delle collisioni
Sezioni d'urto integrali e differenziali
Misure sperimentali
Uso dei dati da esperimenti di scattering per la determinazione delle forze intermolecolari
5. SPETTROSCOPIA DEI COMPLESSI DI VAN DER WAALS
Molecole di van der Waals
Studi sperimentali di molecole polari e non polari
Interpretazione degli spettri di dimeri di van der Waals
Risultati sperimentali per i gas nobili
L'interpretazione di spettri di sistemi non-sferici.
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Modalità di Esame:
Prova orale.
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Orario di Ricevimento:
Martedì 16-18
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Testi Consigliati:
Consultare il docente.
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Chimica fisica 3 - Dinamica in sistemi fluidi |
(Docente:
Prof.ssa
MORRESI
Assunta)
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Periodo didattico:
I semestre
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Programma:
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Modalità di Esame:
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Orario di Ricevimento:
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Testi Consigliati:
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Chimica fisica 3 - Laboratorio di chimica fisica 3 |
(Docente:
Dott.ssa
SASSI
Paola)
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Periodo didattico:
I semestre
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Programma:
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Modalità di Esame:
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Orario di Ricevimento:
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Testi Consigliati:
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Chimica fisica 4 - Indagini su reazioni veloci |
(Docente:
Prof.ssa
SPALLETTI
Anna)
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Periodo didattico:
I semestre
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Programma:
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Modalità di Esame:
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Orario di Ricevimento:
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Testi Consigliati:
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Chimica fisica 4 - Sistemi complessi e irreversibili |
(Docente:
Prof.
CARDACI
Giuseppe)
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Periodo didattico:
I semestre
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Programma:
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Modalità di Esame:
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Orario di Ricevimento:
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Testi Consigliati:
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Cinetica chimica e dinamica molecolare
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(Docente:
Prof.
CASAVECCHIA
Piergiorgio)
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Periodo didattico:
II semestre
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Propedeuticità:
Non richiede propedeucità per gli studenti della Laurea Specialistica.
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Programma:
LA CINETICA MACROSCOPICA
Reazioni elementari. La costante di velocità e l'equazione di Arrhenius. Cinetica e termodinamica.
LA CINETICA MICROSCOPICA
Sezioni d'urto totali e differenziali. Relazione fra costante di
velocità e sezione d'urto di reazione. Reversibilità microscopica e
bilancio dettagliato.
DINAMICA MOLECOLARE: SUPERFICI DI ENERGIA POTENZIALE.
Potenziali intermolecolari. Calcoli ab initio delle superfici di
potenziale. Potenziali empirici. Proprietà generali delle superfici di
potenziale per sistemi reattivi. Determinazione sperimentale delle
proprietà della superficie di potenziale per la reazione. Dettagli del
cammino di reazione.
DINAMICA DELLE COLLISIONI MOLECOLARI.
Modelli semplici di collisione. Problema atomo-atomo,
atomo-molecola e molecola-molecola. Trattazione classica. Trattazione
quantistica. Il metodo delle traiettorie quasiclassiche. Calcolo di
costanti di velocità e di sezioni d'urto. Confronto fra risultati
classici e quantistici.
DETERMINAZIONI SPERIMENTALI DI NUOVI PARAMETRI CINETICI.
La tecnica dei fasci molecolari incrociati. Le tecniche
spettroscopiche (chemiluminescenza infrarossa, fluorescenza indotta da
laser, ionizzazione multifotonica risonante, etc.). Esempi di cinetica
stato-a-stato. Cinetica stato-a-stato e superfici di energia
potenziale. Ripartizione dell'energia in reazioni chimiche: principi
generali ed esempi. Effetti delle varie forme di energia sulla
reattività chimica: selezione in stato quantico dei reagenti e dei
prodotti. Laser chimici. Femtochimica.
APPROCCIO SATISTICO ALLA DINAMICA DI REAZIONE: LA TEORIA DELLO STATO DI TRANSIZIONE (TST).
Postulati fondamentali e derivazione standard. Effetti
quantomeccanici in TST. Formulazione termodinamica. Applicazioni.
Teoria microcanonica dello stato di transizione. Teoria variazionale
dello stato di transizione. Critica alla teoria dello stato di
transizione.
LE REAZIONI UNIMOLECOLARI.
La costante di velocità per processi unimolecolari. Dipendenza
dalla pressione. La teoria RKR. La teoria RRKM. La teoria dello Spazio
delle Fasi.
TRATTAZIONE DI ALCUNI SISTEMI CINETICI DEL MONDO REALE.
Cinetica e dinamica chimica dell'atmosfera: esempi (chimica
dell?ozono nell'atmosfera: il ruolo dei composti del cloro, bromo, e
iodio; il ruolo dei composti dell'azoto e dell'ossigeno). Cinetica e
dinamica della combustione: esempi. |
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Modalità di Esame:
Prova orale.
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Orario di Ricevimento:
Giovedì 16-18
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Testi Consigliati:
J. I Steinfeld, J. S. Francisco, and W. L. Hase, Chemical Kinetics and Dynamics, Prentice Hall, New Jersey (1989).
R. D. Levine and R. B. Bernstein, Molecular reaction dynamics, Oxfod University Press, New York (1987).
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Fisica atomica
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(Docente:
Prof.
PIRANI
Fernando)
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Periodo didattico:
II semestre
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Programma:
Introduzione generale ai contenuti del corso: richiami sull'interazione fine negli atomi sul fattore di Landé.
Atomo in un campo esterno: effetto Zeeman ed effetto Paschen Back
in un campo magnetico, effetto Stark in un campo elettrico;
accoppiamento e disaccoppiamento dei momenti angolari elettronici in un
campo magnetico esterno. Struttura iperfine nei livelli atomici: spin nucleare e accoppiamento tra momenti angolari elettronici e nucleari.
Selezione di stato con campi magnetici disomogenei: richiami sull'esperimento di
Stern-Gerlach; proprietà generali dei selettori magnetici di Rabi e di
Rabi-Millan-Zacharias; metodo in trasmissione e metodo in deflessione.
Comportamento di atomi con struttura iperfine in un campo magnetico
esterno: trattazione completa del caso J = ½ ed I qualunque; energie
Zeeman e momenti magnetici in funzione del campo magnetico applicato;
casi limite di accoppiamento dei momenti angolari. Natura e proprietà del potenziale di interazione: potenziale di
interazione in sistemi a guscio chiuso e in sistemi anisotropi,
disaccoppiamento dei momenti angolari atomici nel campo elettrico
interatomico o intermolecolare: potenziali adiabatici di interazione e
diagrammi di correlazione tra stati atomici e stati molecolari. Introduzione alle tecniche sperimentali per lo studio di
proprietà collisionali: tecniche di produzione e controllo del vuoto,
sistemi di pompaggio, misuratori di pressione, produzione e rivelazione
dei fasci di particelle in fase gassosa. Fasci atomici e fasci molecolari: fasci effusivi e distribuzione
in velocità; fasci supersonici: termodinamica del processo di
espansione, numero di Mach, velocità di flusso e distribuzione delle
velocità; fasci seminati e loro applicazioni; effetti di rilassamento
ed allineamento dei momenti angolari nella formazione ed espansione dei
fasci seminati. Alcune applicazioni dei fasci: cenno allo studio dei "clusters",
rallentamento e confinamento di atomi con l'uso combinato di fasci
"Laser" e fasci atomici, cenno alla condensazione di Bose-Einstein. Collisioni in meccanica classica: richiami sui sistemi di
riferimento nel laboratorio e nel centro di massa: diagrammi di Newton;
collisioni ed osservabili sperimentali: sezione d'urto differenziale e
totale; trattazione classica di processo collisionale da campo
centrale: relazione tra potenziale di interazione e angolo di
deflessione e discussione su alcune traiettorie particolari. Sezioni d'urto: sezioni d'urto in meccanica classica e
singolarità nel loro comportamento; richiami della trattazione
quantistica del processo collisionale; onde parziali, ruolo e proprietà
dello sfasamento della singola onda. Trattazione semiclassica del processo collisionale: relazione tra
sfasamento e traiettoria; sfasamento definito secondo varie
approssimazioni (Jeffreys, Wentzel, Kramers, Brillouin (JWKB) e
Jeffreys, Born (J B)); definizione di sezione d'urto
nell'approssimazione semiclassica. Natura e proprietà degli effetti di interferenza quantomeccanica
nelle collisioni: fenomeni di diffrazione, arcobaleno ed aureola e loro
dipendenza dal potenziale di interazione; scelta delle condizioni
sperimentali per la misura di effetti di interferenza nelle collisioni:
esempi di risultati sperimentali e discussione. Collisioni tra particelle identiche: restrizioni imposte dalla
simmetria del problema e oscillazioni di simmetria; effetti di
risonanza dovuti al fenomeno della particella orbitante. Collisioni da potenziale anisotropo: schemi approssimati di
trattazione, esempi e loro discussione; importanza dell'uso di fasci
atomici e fasci molecolari polarizzati nello studio delle proprietà e
della dinamica collisionale da potenziale anisotropo. Accoppiamento dei momenti angolari in molecole ruotanti: i cinque
casi di Hund; parallelismo tra rotazione molecolare e collisione:
livelli "orto" e "para" nelle molecole omonucleari. |
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Modalità di Esame:
Esame, prova orale
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Orario di Ricevimento:
Giovedi 15-19
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Testi Consigliati:
Appunti delle lezioni
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Fotochimica
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(Docente:
Prof.
ALOISI
Gian Gaetano)
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Periodo didattico:
II semestre
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Programma:
Nozioni generali sulle radiazioni elettromagnetiche (natura, sorgenti,
monocromatori, rivelatori e attinometri chimici) e sulle
apparecchiature comuni nei laboratori fotochimici. Interazioni
luce-materia: nozioni di spettroscopia elettronica, assorbimento ed
emissione di radiazioni, relazioni tra le quantità teoriche e quelle
sperimentali. Tipi di transizioni in molecole organiche. Analisi
vibrazionale di spettri elettronici: sequenze e progressioni. Fenomeni
della dissociazione e pre-dissociazione. Natura degli stati elettronici
eccitati e processi fotofisici di decadimento. Parametri cinetici e
rese quantiche. Processi monomolecolari (radiativi e non radioativi) e
bimolecolari (trasferimenti di carica, di protone e di energia).
Processi fotochimici primari: dissociazioni, riarrangiamenti
intermolecolari, dimerizzazioni, addizioni, isomerizzazioni ed
estrazione di idrogeno (intra- ed inter-molecolare). Determinazione del
meccanismo delle reazioni fotochimiche e analisi dei fattori che
possono influenzarne la direzione e la resa; possibilità pratica di
guidare le fotoreazioni. Reazioni fotosensibilizzate. Tecniche pulsate
in fotochimica: studio di intermedi a vita breve e misura di tempi di
vita di stati eccitati. Rassegna, descrizione ed analisi di alcune
applicazioni tecnologiche della fotochimica (fotocromismo, sintesi
organica, fotopolimerizzazione e fotoreticolazione, riproduzione
dell?immagine, fotosensibilizzazione, fotodegradazione,
chemiluminescenza e fotocatalisi. Trasformazione e conservazione
dell?energia solare: biomasse, pannelli solari a bassa temperatura,
solare termodinamico, solare fotovoltaico e metodologie per la
fotoscissione dell?acqua. Fotosintesi. Effetti delle radiazioni sui
sistemi biologici. Processi di fotosensibilizzazione di farmaci e
coloranti verso vari bersagli biologici.
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Modalità di Esame:
Esame
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Orario di Ricevimento:
Matedì 9-11, Giovedì 16-19
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Testi Consigliati:
R.P. Wayne, Photochemistry, Butterworth; K.K. Rohatgi-Mukherjee, Fundamentals of Photochemistry, Wiley Eastern Limited
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Radiochimica
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(Docente:
Prof.ssa
BALUCANI
Nadia)
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Periodo didattico:
II semestre
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Propedeuticità:
nessuna
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Programma:
- INTRODUZIONE e ORIGINE DELLA SCIENZA NUCLEARE
- IL NUCLEO ATOMICO: costituzione del nucleo atomico; energia dei
legami tra nucleoni; particelle subnucleari; interazioni elementari. - RADIOATTIVITÀ: decadimento radioattivo; legge del decadimento
radioattivo; unità di misura della radioattività e delle grandezze ad
essa connesse; banda di stabilità dei nuclidi; cenni sul decadimento
e sui neutrini; cenni sul decadimento e sulla teoria di Gamow per
l'effetto tunnel. - INTERAZIONE TRA RADIAZIONE NUCLEARE E MATERIA: penetrazione
delle radiazioni nella materia; interazione con i gusci elettronici e
con i nuclei; effetto Compton; radiazione Cerenkov; termalizzazione dei
neutroni. - STRUMENTAZIONE DI LABORATORIO: principi delle camere di
ionizzazione; moltiplicatori di particelle; rivelatori a
semiconduttore; scintillatori; statistica del conteggio d'impulsi;
errore di misura nei conteggi; spettrometria di massa e sua
applicazione nella radiochimica. - REAZIONI NUCLEARI: introduzione generale alle reazioni
nucleari; definizione di sezione d'urto per una reazione nucleare;
reazioni di fissione; produzione di energia da fissione (centrali
nucleari); reazioni di fusione nucleare; sintesi degli elementi e
processi nucleari nel cosmo; evoluzione delle stelle. - APPLICAZIONI RADIOCHIMICHE: uso di traccianti isotopici;
diluizione isotopica; analisi per attivazione neutronica; variazioni
delle abbondanze isotopiche naturali; radiodatazione di reperti
geologici e archeologici. - CHIMICA DELLE RADIAZIONI: resa di una radiolisi; dosimetria;
radiolisi in fase gassosa; reazioni ione-molecola; teoria di
Giamousis-Stevenson; radiolisi di soluzioni acquose; radiolisi di
idrocarburi; radiolisi di solidi.
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Modalità di Esame:
Esame. Test scritto e prova orale
Insegnamenti e Moduli integrati:
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Orario di Ricevimento:
giovedi' 15-17
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Testi Consigliati:
- Dispense a cura del docente
- 'Radiochemistry and Nuclear Chemistry', G. Choppin, J.-O. Liljenzin e J. Rydberg
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Spettroscopia molecolare
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(Docente:
Prof.
PALIANI
Giulio)
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Periodo didattico:
II semestre
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Programma:
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Modalità di Esame:
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Orario di Ricevimento:
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Testi Consigliati:
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Catalisi
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(Docente:
Prof.
MACCHIONI
Alceo)
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Periodo didattico:
II semestre
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Programma:
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Modalità di Esame:
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Orario di Ricevimento:
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Testi Consigliati:
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Chimica dei materiali
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(Docente:
Prof.
CASCIOLA
Mario)
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Periodo didattico:
I semestre
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Programma:
FORMAZIONE DI SOLIDI DA FASI LIQUIDE
Definizione di sol, di gel e di processo sol-gel. Xerogels e aerogels.
Fattori che influenzano la stabilità di un sol: fattori sterici ed
elettrostatici. Distribuzione della carica all?interfaccia
particella-solvente; potenziale zeta. Coagulazione e peptizzazione.
Reazioni sol-gel degli alcossi silani.
Idrolisi e condensazione catalizzate da acidi e basi: fattori
sterici e fattori induttivi. Caratteristiche dei gel di silice ottenuti
in ambiente acido e basico. Invecchiamento ed essiccamento: super
crytical drying.
Chimica sol-gel per la sintesi degli ossidi metallici. Precursori
inorganici: reazioni di olazione ed ossolazione. Precursori alcossidi:
reattività in funzione delle dimensioni e dell?elettronegatività del
metallo e del grado di oligomerizzazione dell?alcossido.
Materiali ibridi inorgano-organici.
Materiali ottenuti per intrappolamento di molecole organiche in un
gel. Materiali ottenuti per funzionalizzazione di un gel con molecole
organiche legate covalentemente. Polimeri ibridi inorgano-organici:
formazione di reticoli inorganici attorno a una struttura organica
preformata, formazione di reticoli inorgano-organici da precursori che
hanno una funzionalità organica e una inorganica, formazione di
polimeri ibridi a partire da una struttura inorganica preformata.
Siliconi
Unità strutturali; proprietà e tipi di siliconi; proprietà e natura
dei gruppi funzionali. Processo Müller ? Rochow per la preparazione dei
siliconi.
Vetri
Definizione di vetro. Fattori che influenzano la formazione di un
vetro: elettronegatività e tipo di legame, viscosità, fattori
strutturali (regole di Zachariasen). Formazione di vetri e
cristallizzazione: velocità di nucleazione e crescita dei cristalli in
funzione della temperatura; curve TTT. Caratteristiche della silice
vetrosa; vetri a base di silicati e di borati; vetri commerciali: pyrex
e vycor; vetri a base di calcogeni; vetri ceramici; vetri metallici.
Precipitazione
Caratteristiche del precipitato in relazione alla velocità di
formazione dei nuclei e alla velocità di crescita dei cristalli.
Formazione di precipitati per idrolisi forzata e per decomposizione di
complessi di ioni metallici. Precipitazione controllata a doppio getto.
Processi solvotermici; sintesi idrotermali, crescita idrotermale di
cristalli singoli.
FORMAZIONE DI SOLIDI DA GAS
Trasporto in fase vapore e sue applicazini nella purificazione dei
metalli, nella separazione di sostanze e nella sintesi. Lampade
alogene.
Deposizione chimica da fase vapore (CVD).
Definizione, generalità e usi. CVD per materiali multi-elemento.
Velocità di crescita dei films. Reattori a pareti calde e fredde. CVD
per la deposizione di alluminio e di silice. Tecniche di tipo CVD: plasma enhanced CVD, laser assisted CVD, atomic layer deposition.
Processi non-CVD: deposizione fisica da fase vapore (PVD), molecular beam epitaxy.
Processi aerosol.
Generalità. Coversione gas-particella, morfologia delle particelle
e degli aggregati, processo Aerosil. Coversione particella-particella,
morfologia delle particelle. Tipi di reattori per il processo aerosol:
fiamma, fornace, laser, plasma. Formazione di films mediante il
processo aerosol.
REATTIVITÀ DEI SOLIDI
Reazioni solido-solido controllate dalla diffusione dei reagenti;
reazioni solido-solido controllate dalla formazione dei nuclei.
Processi di sinterizzazione.
Reazioni di intercalazione.
Intercalazione nei materiali a strati. Meccanismi di intercalazione
e rigidità degli strati. Tipi di intercalazione: diretta,
elettrointercalazione, intercalazione di polimeri, pillaring di
composti a strati.
Intercalazione diretta: basi di Lewis nel fosfato di zirconio,
alogeni e metalli nella grafite, metalli alcalini nei disolfuri dei
metalli di transizione.
Elettrointercalazione: intercalazione ? deintercalazione di Li nelle batterie al litio.
Intercalazione di polimeri: intercalazione diretta del polimero
preformato, intercalazione di monomeri e polimerizzazione in-situ,
riaggregazione della specie ospitante esfoliata in una soluzione del
polimero.
Pillaring di composti a strati: intercalazione dello ione Keggin;
composti pillared derivanti dalla funzionalizzazione degli strati del
fosfato di zirconio; uso di composti pillared nella catalisi selettiva
di forma.
SILICATI
Classificazione dei silicati: ortosilicati, sorosilicati,
ciclosilicati, silicati a catena infinita (pirosseni e anfiboli),
fillosilicati. Allumino silicati tridimensionali: feldspati e zeoliti.
Zeoliti: gabbia sodalitica, caratteristiche strutturali, proprietà
di scambio ionico e catalitiche in relazione al rapporto Si/Al; impiego
delle zeoliti nella catalisi selettiva di forma.
Fillosilicati: caratteristiche strutturali (strati di tipo OT e
TOT, di-ottaedrici e tri-ottaedrici). Sostituzione isomorfa di Si(IV)
con Al(III) nei siti tetraedrici e di Al(III) con Mg(II) nei siti
ottaedrici. Argille: rigonfiamento ed esfoliazione.
Argille anioniche.
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Modalità di Esame:
esame orale
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Orario di Ricevimento:
16-18 lunedi' e venerdì
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Testi Consigliati:
1) "Synthesis of Inorganic Materials", U. Schubert, N. Husing, ed.
Wiley-VCH 2) "Solid State Chemistry", A.R. West, ed. John Wiley &
Sons |
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Chimica dei materiali - Laboratorio chimica dei materiali |
(Docente:
Prof.
CASCIOLA
Mario)
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Periodo didattico:
I semestre
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Programma:
ESPERIENZE DI LABORATORIO
1. Preparazione di fosfato di zirconio amorfo, semicristallino e
cristallino. Diffrattogrammi di polveri e analisi termogravimetrica.
2. Processi di intercalazione: intercalazione di propilammina nel
fosfato di zirconio da soluzione alcolica e caratterizzazione delle
fasi che si formano mediante diffrattogrammi di polveri; intercalazione
di propilammina nel fosfato di zirconio da soluzione acquosa con
formazione di una dispersione colloidale; preparazione di gels di
fosfato di zirconio in acqua e in solventi organici a partire dalla
dispersione colloidale.
Reazioni di scambio ionico: scambio H+/Na+ nel fosfato di zirconio
e caratterizzazione delle fasi scambiate mediante diffrattogrammi di
polveri.
3. Preparazione di nanocompositi PVDF/fosfato di zirconio
4. Studio delle proprietà meccaniche di compositi PVDF/fosfato di zirconio mediante tests statici di tipo stress-strain.
5. Sensori a idrogeno basati su conduttori protonici solidi.
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Modalità di Esame:
esame orale
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Orario di Ricevimento:
16-18 lunedì e venerdì
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Testi Consigliati:
1) "Synthesis of Inorganic Materials", U. Schubert, N. Husing, ed.
Wiley-VCH 2) "Solid State Chemistry", A.R. West, ed. John Wiley &
Sons |
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Chimica inorganica 2 - Struttura ed energetica dei composti |
(Docente:
Prof.
PIRANI
Fernando)
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Periodo didattico:
I semestre
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Programma:
Richiami sull'approssimazione di Born Oppenheimer e sul principio variazionale:
integrale Coulombiano, integrale di scambio e trattamento di alcuni
casi limite; studio della dipendenza dell'integrale Coulombiano e
dell'integrale di scambio dalle proprietà delle entità legate. Proprietà atomiche base:
potenziale di ionizzazione, affinità elettronica e polarizzabilità;
relazione tra polarizzabilità e raggio atomico; relazione tra
polarizzabilità e durezza o sofficità atomica, momenti nucleari. Proprietà molecolari base:
potenziale di ionizzazione, affinità elettronica (verticale e
adiabatica) e richiami sugli orbitali HOMO e LUMO; polarizzabilità e
volume molecolare; polarizzabilità ed ellissoidi di polarizzazione dei
legami; proprietà tensoriali della polarizzabilità molecolare e di
legame, momenti di dipolo e di quadrupolo. Forze intermolecolari:
componenti fondamentali e loro rappresentazione; forze di
dispersione, di induzione, elettrostatiche, forze repulsive dovute ad
effetti di ingombro; fenomeni di trasferimento di carica ed di
accoppiamento di spin; studio di alcuni sistemi prototipo. Analisi e discussione di alcune problematiche aperte:
affinità protonica, definizione e proprietà; legame idrogeno
normale e anti (improprio); composti dei gas nobili, alogenuri e ossidi
e loro importanza applicativa; dicationi molecolari, stati stabili,
metastabili ed instabili, esplosione Coulombiana. Alcune importanti applicazioni:
solidi ionici; solidi covalenti e solidi molecolari, validità e
limiti dell?additività di coppia; interazioni gas - superficie;
nanostrutture e loro interesse, deposizione di film sottili e loro
applicazioni; la reattività chimica a livello microscopico.
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Modalità di Esame:
Esame, prova orale
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Orario di Ricevimento:
Giovedi 15-19
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Testi Consigliati:
- CHIMICA INORGANICA -D. F. Shriver, P. W. Atkins, C. H. Langford - ed. Zanichelli
- APPUNTI DELLE LEZIONI
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Chimica inorganica 2 - Tecniche del vuoto in chimica |
(Docente:
Prof.ssa
BALUCANI
Nadia)
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Periodo didattico:
I semestre
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Propedeuticità:
Nessuna
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Programma:
Elementi di teoria cinetica dei gas. Viscosità. Conducibilità termica.
Diffusione. Tensione di vapore e velocità di evaporazione. Rilascio di
gas dalle superfici. Ionizzazione dei gas. Regioni del vuoto. Regime di
flusso viscoso. Regime di flusso molecolare. Conduttanza. Flusso di gas
attraverso canalizzazioni. Schemi di sistemi da vuoto. Velocità di
pompaggio. Produzione del vuoto: pompe meccaniche, pompe a diffusione, pompe
getter, pompe criogeniche. Misura del vuoto: vacuometri e loro
taratura. Analisi del gas residuo. Componenti dei sistemi da vuoto.
Materiali utilizzati nelle tecniche del vuoto. Esempi di applicazioni delle tecniche del vuoto in impianti e
laboratori chimici sottoforma di attivita' seminariali a scela degli
studenti fra: deposizione di film sottili, metallurgia sotto vuoto,
liofilizzazione, isolamento termico, chimica dei plasmi, simulazione
spaziale, studio delle superfici e delle collisioni molecolari,
astrochimica. Esperienze in laboratorio: 1) allestimento di un sistema da
vuoto, 2) determinazione della distribuzione di velocità di un gas, 3)
determinazione dell'abbondanza naturale dell'isotopo 22 del Ne.
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Modalità di Esame:
Esame orale + relazioni sulle esperienze di laboratorio
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Orario di Ricevimento:
lunedi 11-13
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Testi Consigliati:
- Dispense a cura del docente
- B. Ferrario, Introduzione alla tecnologia del vuoto, Edizioni AIV Milano
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Chimica metallorganica
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(Docente:
Prof.
BELLACHIOMA
Gianfranco)
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Periodo didattico:
II semestre
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Propedeuticità:
NO
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Programma:
Cinetiche e meccanismi di reazione degli ioni complessi. Reazioni di
sostituzione dei legandi in complessi ottaedrici e in complessi
planari. Effetto trans. Complessi con legandi accettori ? complessi
con ossido di carbonio, con diazoto, isonitrili, ossido di azoto e con
sistemi estesi. Complessi con donatori del V e VI gruppo.
Cianocomplessi.
Composti metallo-organici. Complessi con olefine, con alchili e
con allili. Composti diciclopentadienilici. Legami fra metallo e
carbonio.
Composti Elemento Organici in reazioni stechiometriche e
catalitiche. Reazioni di addizione ossidativa, di inserzione, di
eliminazione riduttiva. Reazioni di legandi coordinati. Reazioni di
isomerizzazione di idrogenazione, di idroformilazione, di
polimerizzazione.
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Modalità di Esame:
Esame orale
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Orario di Ricevimento:
Martedì ore 10-12
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Testi Consigliati:
Collman, Hegedus, Norton, Finke, "Principle and applications of
organotransition metal chemistry" University Science Books, 1987 |
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Chimica teorica e computazionale 1 - Chimica teorica |
(Docente:
Prof.
TARANTELLI
Francesco)
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Periodo didattico:
I semestre
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Programma:
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Modalità di Esame:
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Orario di Ricevimento:
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Testi Consigliati:
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Chimica teorica e computazionale 1 - Dinamica molecolare di sistemi semplici |
(Docente:
Non assegnato
)
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Periodo didattico:
I semestre
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Programma:
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Modalità di Esame:
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Orario di Ricevimento:
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Testi Consigliati:
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Chimica teorica e computazionale 1 - Metodi teorici per la dinamica molecolare |
(Docente:
Prof.
AQUILANTI
Vincenzo)
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Periodo didattico:
I semestre
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Programma:
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Modalità di Esame:
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Orario di Ricevimento:
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Testi Consigliati:
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Chimica teorica e computazionale 2 - Calcoli quantistici su piattaforme distribuite |
(Docente:
Non assegnato
)
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Periodo didattico:
I semestre
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Programma:
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Modalità di Esame:
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Orario di Ricevimento:
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Testi Consigliati:
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Chimica teorica e computazionale 2 - Chimica computazionale |
(Docente:
Prof.
LAGANA'
Antonio)
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Periodo didattico:
I semestre
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Programma:
Modelli dell'inerazione chimica
Gli strumenti matematici
Gli algoritmi del calcolo numerico
problemi di chimica computazinali avanzati
L'informatica come strumento
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Modalità di Esame:
seminario tematico
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Orario di Ricevimento:
mercoledi 15-18
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Testi Consigliati:
Dipsense docente
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Chimica teorica e computazionale 2 - Metodi teorici e computazionali per sistemi complessi |
(Docente:
DE ANGELIS
Filippo)
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Periodo didattico:
I semestre
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Programma:
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Modalità di Esame:
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Orario di Ricevimento:
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Testi Consigliati:
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Cristallochimica
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(Docente:
Dott.ssa
BURLA
Maria Cristina)
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Periodo didattico:
II semestre
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Programma:
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Modalità di Esame:
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Orario di Ricevimento:
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Testi Consigliati:
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Fisica atomica
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(Docente:
Prof.
PIRANI
Fernando)
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Periodo didattico:
II semestre
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Programma:
Introduzione generale ai contenuti del corso: richiami sull'interazione fine negli atomi sul fattore di Landé.
Atomo in un campo esterno: effetto Zeeman ed effetto Paschen Back
in un campo magnetico, effetto Stark in un campo elettrico;
accoppiamento e disaccoppiamento dei momenti angolari elettronici in un
campo magnetico esterno. Struttura iperfine nei livelli atomici: spin nucleare e accoppiamento tra momenti angolari elettronici e nucleari.
Selezione di stato con campi magnetici disomogenei: richiami sull'esperimento di
Stern-Gerlach; proprietà generali dei selettori magnetici di Rabi e di
Rabi-Millan-Zacharias; metodo in trasmissione e metodo in deflessione.
Comportamento di atomi con struttura iperfine in un campo magnetico
esterno: trattazione completa del caso J = ½ ed I qualunque; energie
Zeeman e momenti magnetici in funzione del campo magnetico applicato;
casi limite di accoppiamento dei momenti angolari. Natura e proprietà del potenziale di interazione: potenziale di
interazione in sistemi a guscio chiuso e in sistemi anisotropi,
disaccoppiamento dei momenti angolari atomici nel campo elettrico
interatomico o intermolecolare: potenziali adiabatici di interazione e
diagrammi di correlazione tra stati atomici e stati molecolari. Introduzione alle tecniche sperimentali per lo studio di
proprietà collisionali: tecniche di produzione e controllo del vuoto,
sistemi di pompaggio, misuratori di pressione, produzione e rivelazione
dei fasci di particelle in fase gassosa. Fasci atomici e fasci molecolari: fasci effusivi e distribuzione
in velocità; fasci supersonici: termodinamica del processo di
espansione, numero di Mach, velocità di flusso e distribuzione delle
velocità; fasci seminati e loro applicazioni; effetti di rilassamento
ed allineamento dei momenti angolari nella formazione ed espansione dei
fasci seminati. Alcune applicazioni dei fasci: cenno allo studio dei "clusters",
rallentamento e confinamento di atomi con l'uso combinato di fasci
"Laser" e fasci atomici, cenno alla condensazione di Bose-Einstein. Collisioni in meccanica classica: richiami sui sistemi di
riferimento nel laboratorio e nel centro di massa: diagrammi di Newton;
collisioni ed osservabili sperimentali: sezione d'urto differenziale e
totale; trattazione classica di processo collisionale da campo
centrale: relazione tra potenziale di interazione e angolo di
deflessione e discussione su alcune traiettorie particolari. Sezioni d'urto: sezioni d'urto in meccanica classica e
singolarità nel loro comportamento; richiami della trattazione
quantistica del processo collisionale; onde parziali, ruolo e proprietà
dello sfasamento della singola onda. Trattazione semiclassica del processo collisionale: relazione tra
sfasamento e traiettoria; sfasamento definito secondo varie
approssimazioni (Jeffreys, Wentzel, Kramers, Brillouin (JWKB) e
Jeffreys, Born (J B)); definizione di sezione d'urto
nell'approssimazione semiclassica. Natura e proprietà degli effetti di interferenza quantomeccanica
nelle collisioni: fenomeni di diffrazione, arcobaleno ed aureola e loro
dipendenza dal potenziale di interazione; scelta delle condizioni
sperimentali per la misura di effetti di interferenza nelle collisioni:
esempi di risultati sperimentali e discussione. Collisioni tra particelle identiche: restrizioni imposte dalla
simmetria del problema e oscillazioni di simmetria; effetti di
risonanza dovuti al fenomeno della particella orbitante. Collisioni da potenziale anisotropo: schemi approssimati di
trattazione, esempi e loro discussione; importanza dell'uso di fasci
atomici e fasci molecolari polarizzati nello studio delle proprietà e
della dinamica collisionale da potenziale anisotropo. Accoppiamento dei momenti angolari in molecole ruotanti: i cinque
casi di Hund; parallelismo tra rotazione molecolare e collisione:
livelli "orto" e "para" nelle molecole omonucleari. |
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Modalità di Esame:
Esame, prova orale
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Orario di Ricevimento:
Giovedi 15-19
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Testi Consigliati:
Appunti delle lezioni
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Gestione in rete di basi di conoscenze molecolari
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(Docente:
DOTT.SSA
FAGINAS LAGO
NOELIA)
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Periodo didattico:
I semestre
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Programma:
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Modalità di Esame:
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Orario di Ricevimento:
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Testi Consigliati:
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Legislazione e sicurezza nei laboratori chimici - Legislazione e sicurezza nei laboratori chimici |
(Docente:
Dott.ssa
FRANCARDI
Angela)
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Periodo didattico:
II semestre
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Programma:
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Modalità di Esame:
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Orario di Ricevimento:
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Testi Consigliati:
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Metodi matematici per la chimica
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(Docente:
Prof.
CAMBI
Roberto)
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Periodo didattico:
II semestre
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Programma:
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Modalità di Esame:
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Orario di Ricevimento:
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Testi Consigliati:
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Radiochimica
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(Docente:
Prof.ssa
BALUCANI
Nadia)
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Periodo didattico:
II semestre
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Propedeuticità:
nessuna
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Programma:
- INTRODUZIONE e ORIGINE DELLA SCIENZA NUCLEARE
- IL NUCLEO ATOMICO: costituzione del nucleo atomico; energia dei
legami tra nucleoni; particelle subnucleari; interazioni elementari. - RADIOATTIVITÀ: decadimento radioattivo; legge del decadimento
radioattivo; unità di misura della radioattività e delle grandezze ad
essa connesse; banda di stabilità dei nuclidi; cenni sul decadimento
e sui neutrini; cenni sul decadimento e sulla teoria di Gamow per
l'effetto tunnel. - INTERAZIONE TRA RADIAZIONE NUCLEARE E MATERIA: penetrazione
delle radiazioni nella materia; interazione con i gusci elettronici e
con i nuclei; effetto Compton; radiazione Cerenkov; termalizzazione dei
neutroni. - STRUMENTAZIONE DI LABORATORIO: principi delle camere di
ionizzazione; moltiplicatori di particelle; rivelatori a
semiconduttore; scintillatori; statistica del conteggio d'impulsi;
errore di misura nei conteggi; spettrometria di massa e sua
applicazione nella radiochimica. - REAZIONI NUCLEARI: introduzione generale alle reazioni
nucleari; definizione di sezione d'urto per una reazione nucleare;
reazioni di fissione; produzione di energia da fissione (centrali
nucleari); reazioni di fusione nucleare; sintesi degli elementi e
processi nucleari nel cosmo; evoluzione delle stelle. - APPLICAZIONI RADIOCHIMICHE: uso di traccianti isotopici;
diluizione isotopica; analisi per attivazione neutronica; variazioni
delle abbondanze isotopiche naturali; radiodatazione di reperti
geologici e archeologici. - CHIMICA DELLE RADIAZIONI: resa di una radiolisi; dosimetria;
radiolisi in fase gassosa; reazioni ione-molecola; teoria di
Giamousis-Stevenson; radiolisi di soluzioni acquose; radiolisi di
idrocarburi; radiolisi di solidi.
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Modalità di Esame:
Esame. Test scritto e prova orale
Insegnamenti e Moduli integrati:
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Orario di Ricevimento:
giovedi' 15-17
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Testi Consigliati:
- Dispense a cura del docente
- 'Radiochemistry and Nuclear Chemistry', G. Choppin, J.-O. Liljenzin e J. Rydberg
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Chimica dei composti eterociclici
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(Docente:
Prof.
PIZZO
Ferdinando)
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Periodo didattico:
II semestre
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Programma:
Nella parte iniziale del corso saranno illustrate le regole
fondamentali della nomenclatura dei composti eterociclici (8 ore
circa). Verranno poi presi in esame le possibili strategie da
utilizzare per la sintesi di detti composti. Per ogni singola strategia
( restringimento o espansione d'anello, riarrangiamento sigmatropico,
riduzione, ossidazione, uso di composti non ciclici,cicloaddizioni ecc.
verrà illustrato almeno un caso esplicativo che ne metta in luce le
caratteristiche salienti dal punto di vista della reattività e della
stereoselettività.
In questo contesto l'attenzione maggiore sarà riservata agli
eterocicli sia insaturi che saturi contenenti l'azoto o l'ossigeno a
cinque o sei termini (30 ore).
La parte finale del corso sarà dedicata alla discussione di esempi
recenti di letteratura concernnenti con la preparazione di eterocicli
di particolare interesse applicativo (10 ore). L'obiettivo del corso da
un lato è quello di rendere lo studente capace di progettare sintesi
alternative dei composti eterociclici e di saper valutare per ognuna di
esse gli aspetti chimici e stereochimici. D'altra parte il corso metterà in luce il ruolo fondamentale
rivestito dai composti eterociclici in ogni campo delle attività umane.
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Modalità di Esame:
La valutazione delle conoscenze acquisite dallo studente di questo corso verrà fatta tramite un esame orale
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Orario di Ricevimento:
giovedi ore 10-11
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Testi Consigliati:
G.R Newcome/W.W. Paudler, Contemporary Heterocyclic Chemistry, ED. John Wiley & Sons, New York
Dispense del docente
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Chimica dei polimeri
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(Docente:
Prof.
MINUTI
Lucio)
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Periodo didattico:
II semestre
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Programma:
Generalità e classificazioni delle resine.
I polimeri: architettura, rappresentazione, nomenclatura, pesi molecolari.
Morfologia dei polimeri: materiali cristallini ed amorfi.
Polimerizzazione a stadi.
Preparazione, proprietà e impieghi di: poliammidi, poliesteri, policarbonati, poliuretani, resine epossidiche.
Polimerizzazione a catena.
Preparazione, proprietà e impieghi di: polietilene, polipropilene, polistirolo, polivinilcloruro, resine acriliche, elastomeri.
Polimeri biocompatibili/biodegradabili.
Polimeri nel settore elettronico
Proprietà meccaniche dei materiali: elasticità, plasticità, fragilità, usura, durezza
Criteri di classificazione delle materie plastiche
Reazioni di degradazione e stabilizzazione di macromolecole; additivi.
Materiali compositi.
Smaltimento e riciclo dei rifiuti con particolare riferimento ai materiali polimerici
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Modalità di Esame:
Esame con prova orale
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Orario di Ricevimento:
Ogni Lunedì dalle 11.00 alle 13,00
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Testi Consigliati:
Brown e Foote, Chimica Organica, EdiSES.
M. Gaita, F. Ciardelli, F. La Mantia, E. Pedemonte, Fondamenti di Scienza dei Polimeri, Pacini Editore.
Dispense del titolare del corso.
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Chimica delle sostanze organiche naturali
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(Docente:
Prof.
CIPICIANI
Antonio)
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Periodo didattico:
II semestre
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Programma:
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Modalità di Esame:
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Orario di Ricevimento:
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Testi Consigliati:
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Chimica organica 3 - Interazioni deboli e nanostrutture |
(Docente:
Prof.
SAVELLI
Gianfranco)
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Periodo didattico:
I semestre
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Programma:
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Modalità di Esame:
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Orario di Ricevimento:
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Testi Consigliati:
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Chimica organica 3 - Metodi fisici in chimica organica |
(Docente:
Dott.ssa
DEL GIACCO
Tiziana)
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Periodo didattico:
I semestre
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Propedeuticità:
propedeutico
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Programma:
PARTE TEORICA
Metodi ottici di analisi. Generalità. Metodi ottici di analisi in assorbimento. Analisi quantitativa
mediante spettroscopia infrarossa, visibile ed ultravioletta:
determinazione della concentrazione di composti puri, analisi di
miscele. Accuratezza nell'analisi spettrofotometrica. Analisi
quantitativa mediante spettroscopia di risonanza magnetica nucleare:
misura area del picco, metodi di analisi (nomalizzazione interna, standardizzazione interna, taratura
diretta). Metodi non ottici di analisi. Generalità. Analisi
quantitativa mediante tecnica cromatografica: misura area del picco,
metodi di analisi (nomalizzazione interna, standardizzazione interna,
determinazione del fattore di risposta, taratura diretta). Uso delle tecniche strumentali nello studio della cinetica di reazione, nella determinazione di costanti
di equilibrio e nella determinazione della composizione isotopica. Esempi di applicazione.
Spettrometria di massa. Principio fisico. Sistemi di introduzione del campione. Sorgenti. Analizzatori.
Rivelatori. Caratteristiche di uno spettrometro di massa. Tipi di ioni generati nella camera di
ionizzazione. Schemi di frammentazione. Accoppiamento
gascromatografo e spettrometro di massa. Analisi quantitativa di
composti puri e di miscele. Determinazione dell?abbondanza isotopica.
Esempi di interpretazione di spettri di massa. ESERCITAZIONI DI LABORATORIO
La parte pratica prevede l?uso di tecniche analitiche cromatografiche e spettroscopiche per la
determinazione di parametri utili nello studio dei meccanismi delle reazioni organiche. Vengono
effettuate 6-7 esercitazioni riguardanti:
- la catalisi micellare
- l'effetto della struttura sulla reattività
- l'effetto del solvente sulla costante di equilibrio
- lo studio di velocità relative con il metodo competitivo
- l'identificazione di intermedi mediante sistemi deuterati
- lo studio del ruolo delle coppie ioniche.
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Modalità di Esame:
Esame, prova scritta
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Orario di Ricevimento:
lunedì 11-13
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Testi Consigliati:
I vari argomenti trattati nel corso potranno essere approfonditi su
testi e dispense messi a disposizione degli studenti e reperibili
presso il Dipartimento di Chimica. |
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Chimica organica 4 - Chimica organica fisica |
(Docente:
Prof.
CLEMENTI
Sergio)
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Periodo didattico:
I semestre
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Programma:
Descrizione strutturale delle molecole organiche. Dalle costanti
analogiche alle proprietà principali dei sostituenti organici.
Descrizione dei biopolimeri: le proprietà principali degli amminoacidi
e degli acidi nucleici. Descrizione della sequenza nei biopolimeri: la
trasformata di auto e cross-covarianza.
Metodi di regressione per lo studio delle relazioni quantitative
fra struttura molecolare e proprietà macroscopiche (QSPR) o attività
biologica (QSAR). Il metodo PLS e le sue estensioni: le procedure CARSO
e GOLPE. Ottimizzazione di una struttura in funzione della proprietà
desiderata.
Selezione di una serie limitata di molecole informative per studi
QSAR. Utilizzazione di disegni statistici sperimentali fattoriali e
D-ottimal |
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Modalità di Esame:
Esame scritto e orale
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Orario di Ricevimento:
Lun-Ven 9.00-12.00
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Testi Consigliati:
Appunti del docente
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Chimica organica 4 - Modellistica di molecole organiche |
(Docente:
Prof.
CRUCIANI
Gabriele)
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Periodo didattico:
I semestre
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Programma:
Descrizione strutturale delle molecole organiche. Dalle costanti
analogiche alle proprietà principali dei sostituenti organici.
Descrizione dei biopolimeri: le proprietà principali degli amminoacidi
e degli acidi nucleici. Descrizione della sequenza nei biopolimeri: la
trasformata di auto e cross-covarianza.
Metodi di regressione per lo studio delle relazioni quantitative
fra struttura molecolare e proprietà macroscopiche (QSPR) o attività
biologica (QSAR). Il metodo PLS e le sue estensioni: le procedure CARSO
e GOLPE. Ottimizzazione di una struttura in funzione della proprietà
desiderata.
Selezione di una serie limitata di molecole informative per studi
QSAR. Utilizzazione di disegni statistici sperimentali fattoriali e
D-ottimali. Descrizione strutturale per la ricerca in librerie di
composti chimici. Chimica combinatoriale. L'approccio chemiometrico
alla chimica combinatoriale.
Descrizione strutturale tridimensionale per mezzo di metodi di
modellistica molecolare. Le procedure GRID e COMFA. 3D-QSAR. Procedure
VolSurf e ALMOND ed esempi di progettazione molecolare |
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Modalità di Esame:
Prova scritta e orale
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Orario di Ricevimento:
Tutti i giorni
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Testi Consigliati:
G. Cruciani, Molecular Interaction Fields, R.Mannhold, H. Kubinyi, G. Folkers Editors, Wiley-VCH, Weinheim, 2006.
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Chimica organica 4 - Relazioni struttura proprietà |
(Docente:
Prof.
CRUCIANI
Gabriele)
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Periodo didattico:
I semestre
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Programma:
Parte teorica
Introduzione alla modellistica molecolare.
Hardwares e softwares. Definizione di modelli con singola molecola,
con aggregati molecolari o complessi enzima-ligando. Costruzione di
modelli molecolari, de novo, da strutture cristallografiche o da dati
NMR. Simulazione dell'ambiente: vuoto, acqua, acqua e controioni,
solventi, siti catalitici enzimatici, membrane biologiche.
Strategie computazionali.
Calcolo delle geometrie molecolari, stereochimica, proprietà superficiali delle molecole. Visualizzazione grafica dei risultati.
Meccanica Molecolare, campo di applicabilità, informazioni
ottenibili, applicazioni pratiche. visualizzazione grafica dei
risultati.
Force-Fields, campo di applicabilità, informazioni ottenibili,
applicazioni pratiche. Ricerca dell'energia associata alle
conformazioni. Metodi di minimizzazione energetica. Metodi di ricerca
sistematica delle conformazioni molecolari.
Dinamica molecolare. Simulazione del solvente. Applicazioni pratiche.
Metodi di calcolo delle cariche. Potenziale elettrostatico molecolare. Metodi semiempirici: MOPAC.
Docking molecolare tra biopolimeri (DNA) e farmaci o tra ligandi ed enzimi proteici.
Applicazioni pratiche per il disegno di inibitori o composti selettivi. Visualizzazione grafica dei risultati.
Ricerca in banche dati:Protein Data Bank, Cambridge Data bank, Nucleic Acid Data Bank, altre banche dati.
Parte pratica
Costruzione e importazione strutture molecolari. Calcolo energia
conformazionale. Applicazione in reazioni di deidroalogenazione.
Verifica della regola di Brendt.
Meccanica molecolare per razionalizzare e predire prodotti in
reazioni di idroborazione e trasposizione pinaconica. Dinamica
molecolare di idrossichetoni in ambiente acquoso. Dinamica molecolare
di polimeri e biopolimeri. Uso degli orbitali molecolari nelle reazioni
di Diels Alder. Predizione della reattività chimica.
Uso di force-field per descrivere la catalisi enzimatica.
Predizione di catalisi enzimatica. Disegno di composti selettivi per
DNA o target proteici. Ricerca banche dati. |
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Modalità di Esame:
Compito scritto e prova orale
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Orario di Ricevimento:
Tutti i giorni
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Testi Consigliati:
G. Cruciani, Molecular Interaction Fields, R.Mannhold, H. Kubinyi, G. Folkers Editors, Wiley-VCH, Weinheim, 2006.
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Chimica organica superiore
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(Docente:
Prof.
RUZZICONI
Renzo)
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Periodo didattico:
II semestre
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Propedeuticità:
Richiede propedeuticità: Chimica Organica 2
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Programma:
1. LA REATTIVITA' CHIMICA
Teoria degli orbitali di frontiera. Richiami alla teoria MO, La
teoria di Huckel. Orbitali di frontiera HOMO, LUMO e SOMO. La
reattività chimica. Teoria della perturbazione degli orbitali,
l'equazione di Klopman e Salem. Concetti fondamentali sulla reattività
chimica: nucleofili ed elettrofili hard e soft; acidità e basicità;
nucleofili ed elettrofili bidentati; lo ione enolato; reazioni ioniche,
effetto alfa; effetti stereoelettronici. Reazioni pericicliche termiche. Le regole di Woodward-Hoffmann.
Clcloaddizioni; reazioni chelotropicbe; riarrangiamenti sigmatropici;
reazioni elettrocicliche. La reazione di Diels-Alder: reattività e
selettività. Reazioni fotochimiche. Principi fondamentali delle
reazioni radicaliche.
2. FORMAZIONE DEL LEGAME CARBONIO-CARBONIO CON L'IMPIEGO DI COMPOSTI ORGANOMETALLICI
Composti organometallici del I e II gruppo: Li, Na, K, Mg, Zn, Hg,
Cd Caratteristiche strutturali, preparazione e loro reazioni. Composti
organometallici dei metalli di transizione: caratteristiche strutturali
e preparazione. Organometalli del Cu, Pd, Fe, Co, Ni, Cr, applicazione
alla sintesi organica.
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Modalità di Esame:
Esame - Prova orale
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Orario di Ricevimento:
Mer. 17.00 - 19.00; Ven. 17.00 - 19.00
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Testi Consigliati:
1. Dispense del docente
2. F. A. Carey, R. J Sundberg "Advanced Organic Chemistry" PLENUM Ed. 4a Edizione, 2000
3. A. Rauk "Orbital Interaction Theory of Organic Chemistry"Wiley Interscience, 2a Edizione, 2001
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Fisica atomica
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(Docente:
Prof.
PIRANI
Fernando)
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Periodo didattico:
II semestre
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Programma:
Introduzione generale ai contenuti del corso: richiami sull'interazione fine negli atomi sul fattore di Landé.
Atomo in un campo esterno: effetto Zeeman ed effetto Paschen Back
in un campo magnetico, effetto Stark in un campo elettrico;
accoppiamento e disaccoppiamento dei momenti angolari elettronici in un
campo magnetico esterno. Struttura iperfine nei livelli atomici: spin nucleare e accoppiamento tra momenti angolari elettronici e nucleari.
Selezione di stato con campi magnetici disomogenei: richiami sull'esperimento di
Stern-Gerlach; proprietà generali dei selettori magnetici di Rabi e di
Rabi-Millan-Zacharias; metodo in trasmissione e metodo in deflessione.
Comportamento di atomi con struttura iperfine in un campo magnetico
esterno: trattazione completa del caso J = ½ ed I qualunque; energie
Zeeman e momenti magnetici in funzione del campo magnetico applicato;
casi limite di accoppiamento dei momenti angolari. Natura e proprietà del potenziale di interazione: potenziale di
interazione in sistemi a guscio chiuso e in sistemi anisotropi,
disaccoppiamento dei momenti angolari atomici nel campo elettrico
interatomico o intermolecolare: potenziali adiabatici di interazione e
diagrammi di correlazione tra stati atomici e stati molecolari. Introduzione alle tecniche sperimentali per lo studio di
proprietà collisionali: tecniche di produzione e controllo del vuoto,
sistemi di pompaggio, misuratori di pressione, produzione e rivelazione
dei fasci di particelle in fase gassosa. Fasci atomici e fasci molecolari: fasci effusivi e distribuzione
in velocità; fasci supersonici: termodinamica del processo di
espansione, numero di Mach, velocità di flusso e distribuzione delle
velocità; fasci seminati e loro applicazioni; effetti di rilassamento
ed allineamento dei momenti angolari nella formazione ed espansione dei
fasci seminati. Alcune applicazioni dei fasci: cenno allo studio dei "clusters",
rallentamento e confinamento di atomi con l'uso combinato di fasci
"Laser" e fasci atomici, cenno alla condensazione di Bose-Einstein. Collisioni in meccanica classica: richiami sui sistemi di
riferimento nel laboratorio e nel centro di massa: diagrammi di Newton;
collisioni ed osservabili sperimentali: sezione d'urto differenziale e
totale; trattazione classica di processo collisionale da campo
centrale: relazione tra potenziale di interazione e angolo di
deflessione e discussione su alcune traiettorie particolari. Sezioni d'urto: sezioni d'urto in meccanica classica e
singolarità nel loro comportamento; richiami della trattazione
quantistica del processo collisionale; onde parziali, ruolo e proprietà
dello sfasamento della singola onda. Trattazione semiclassica del processo collisionale: relazione tra
sfasamento e traiettoria; sfasamento definito secondo varie
approssimazioni (Jeffreys, Wentzel, Kramers, Brillouin (JWKB) e
Jeffreys, Born (J B)); definizione di sezione d'urto
nell'approssimazione semiclassica. Natura e proprietà degli effetti di interferenza quantomeccanica
nelle collisioni: fenomeni di diffrazione, arcobaleno ed aureola e loro
dipendenza dal potenziale di interazione; scelta delle condizioni
sperimentali per la misura di effetti di interferenza nelle collisioni:
esempi di risultati sperimentali e discussione. Collisioni tra particelle identiche: restrizioni imposte dalla
simmetria del problema e oscillazioni di simmetria; effetti di
risonanza dovuti al fenomeno della particella orbitante. Collisioni da potenziale anisotropo: schemi approssimati di
trattazione, esempi e loro discussione; importanza dell'uso di fasci
atomici e fasci molecolari polarizzati nello studio delle proprietà e
della dinamica collisionale da potenziale anisotropo. Accoppiamento dei momenti angolari in molecole ruotanti: i cinque
casi di Hund; parallelismo tra rotazione molecolare e collisione:
livelli "orto" e "para" nelle molecole omonucleari. |
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Modalità di Esame:
Esame, prova orale
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Orario di Ricevimento:
Giovedi 15-19
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Testi Consigliati:
Appunti delle lezioni
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Meccanismi di reazione in chimica organica
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(Docente:
Prof.
ALUNNI
Sergio)
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Periodo didattico:
II semestre
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Programma:
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Modalità di Esame:
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Orario di Ricevimento:
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Testi Consigliati:
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Metodologie chemioinformatiche
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(Docente:
Dott.
BARONI
Massimo)
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Periodo didattico:
I semestre
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Programma:
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Modalità di Esame:
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Orario di Ricevimento:
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Testi Consigliati:
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Radiochimica
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(Docente:
Prof.ssa
BALUCANI
Nadia)
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Periodo didattico:
II semestre
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Propedeuticità:
nessuna
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Programma:
- INTRODUZIONE e ORIGINE DELLA SCIENZA NUCLEARE
- IL NUCLEO ATOMICO: costituzione del nucleo atomico; energia dei
legami tra nucleoni; particelle subnucleari; interazioni elementari. - RADIOATTIVITÀ: decadimento radioattivo; legge del decadimento
radioattivo; unità di misura della radioattività e delle grandezze ad
essa connesse; banda di stabilità dei nuclidi; cenni sul decadimento
e sui neutrini; cenni sul decadimento e sulla teoria di Gamow per
l'effetto tunnel. - INTERAZIONE TRA RADIAZIONE NUCLEARE E MATERIA: penetrazione
delle radiazioni nella materia; interazione con i gusci elettronici e
con i nuclei; effetto Compton; radiazione Cerenkov; termalizzazione dei
neutroni. - STRUMENTAZIONE DI LABORATORIO: principi delle camere di
ionizzazione; moltiplicatori di particelle; rivelatori a
semiconduttore; scintillatori; statistica del conteggio d'impulsi;
errore di misura nei conteggi; spettrometria di massa e sua
applicazione nella radiochimica. - REAZIONI NUCLEARI: introduzione generale alle reazioni
nucleari; definizione di sezione d'urto per una reazione nucleare;
reazioni di fissione; produzione di energia da fissione (centrali
nucleari); reazioni di fusione nucleare; sintesi degli elementi e
processi nucleari nel cosmo; evoluzione delle stelle. - APPLICAZIONI RADIOCHIMICHE: uso di traccianti isotopici;
diluizione isotopica; analisi per attivazione neutronica; variazioni
delle abbondanze isotopiche naturali; radiodatazione di reperti
geologici e archeologici. - CHIMICA DELLE RADIAZIONI: resa di una radiolisi; dosimetria;
radiolisi in fase gassosa; reazioni ione-molecola; teoria di
Giamousis-Stevenson; radiolisi di soluzioni acquose; radiolisi di
idrocarburi; radiolisi di solidi.
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Modalità di Esame:
Esame. Test scritto e prova orale
Insegnamenti e Moduli integrati:
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Orario di Ricevimento:
giovedi' 15-17
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Testi Consigliati:
- Dispense a cura del docente
- 'Radiochemistry and Nuclear Chemistry', G. Choppin, J.-O. Liljenzin e J. Rydberg
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Stereochimica organica
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(Docente:
Prof.
PIZZO
Ferdinando)
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Periodo didattico:
II semestre
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Programma:
Nella parte iniziale del corso verranno illustrati i concetti
stereochimici di base stereoisomquali definizione streochimica della
struttura molecolare, stereoisomerismo, aspetti concernenti la
simmetria molecolare e la classificazione delle molecole secondo il
punto gruppo di appartenenza. Successivamente verranno presi in considerazione i vari aspetti
di natura stereochimica connessi con le molecole organiche quali
proprietà degli stereoisomeri, natura delle facce e dei ligandi, ecc.
Nella parte finale del corso sarà esaminata in dettaglio la streochimica delle reazioni organiche fondamentali quale:
addizione aldolica, di Michael, la cicloaddizione di Diels-Alder, l'epossidazioe di Sharpless, l'addizione al doppio legame.
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Modalità di Esame:
La valutazione delle conoscenze acquisite dallo studente che ha
frequentato questo corso verrà fatta tramite un esame orale |
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Orario di Ricevimento:
11-12
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Testi Consigliati:
E.L.Eliel/S.H. Wilen, Stereochemistry of organic compounds, Ed. John Wiley & Sons, New York
Dispense del docente
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RECAPITI DEI DOCENTI |
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Prof.
ALOISI
Gian Gaetano
|
aloisi@unipg.it |
5574 |
Prof.
ALUNNI
Sergio
|
alunnis@unipg.it |
5539 |
Prof.
AQUILANTI
Vincenzo
|
aquila@dyn.unipg.it |
5512 |
Prof.ssa
BALUCANI
Nadia
|
nadia.balucani@unipg.it |
5513 |
Prof.
BELLACHIOMA
Gianfranco
|
bellach@unipg.it |
5577 |
Dott.ssa
BURLA
Maria Cristina
|
metodi@unipg.it |
2655 |
Prof.
CAMBI
Roberto
|
cmb@thch.unipg.it |
5520n |
Prof.
CASAVECCHIA
Piergiorgio
|
piero@dyn.unipg.it |
5514 |
Prof.
CASCIOLA
Mario
|
macs@unipg.it |
5567 |
Prof.
CIPICIANI
Antonio
|
cipan@unipg.it |
5540-5551 |
Prof.
CLEMENTI
Sergio
|
sergio@chemiome.chm.unipg.it |
5613 |
Prof.
CRUCIANI
Gabriele
|
gabri@chemiome.chm.unipg.it |
5629-5550 |
Dott.ssa
DEL GIACCO
Tiziana
|
dgiacco@unipg.it |
5559 |
Prof.
LAGANA'
Antonio
|
lag@unipg.it |
5527-5622 |
Prof.
MACCHIONI
Alceo
|
alceo@unipg.it |
5594 |
Prof.
MINUTI
Lucio
|
lucio@unipg.it |
5545 |
Prof.ssa
MORRESI
Assunta
|
morresi@unipg.it |
5589 |
Prof.
PIRANI
Fernando
|
pirani@dyn.unipg.it |
5529 |
Prof.
PIZZO
Ferdinando
|
pizzo@unipg.it |
5546 |
Prof.
RUZZICONI
Renzo
|
ruzzchor@unipg.it |
5543-5262 |
Dott.ssa
SASSI
Paola
|
sassipa@unipg.it |
5589 |
Prof.
SAVELLI
Gianfranco
|
savelli@unipg.it |
5538-5548 |
Prof.ssa
SPALLETTI
Anna
|
faby@unipg.it |
5588-5575 |
Prof.
TARANTELLI
Francesco
|
franc@thch.unipg.it |
5531 |
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