Scheda programma d'esame
THERMODYNAMICS OF SOLUTIONS, ORGANIZED SOLUTIONS AND COLLOIDS
LUCA BERNAZZANI
Academic year2016/17
CourseCHEMISTRY
Code214CC
Credits6
PeriodSemester 1 & 2
LanguageItalian

ModulesAreaTypeHoursTeacher(s)
TERMODINAMICA DELLE SOLUZIONI, DELLE SOLUZIONI ORGANIZZATE E DEI SISTEMI COLLOIDALI CHIM/02LEZIONI48
LUCA BERNAZZANI unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Lo studente che ha terminato il corso sostenendo con successo il relativo esame sarà in grado di dimostrare una solida conoscenza delle principali questioni relative alla termodinamica delle soluzioni, compresi sia gli aspetti teorici che quelli sperimentali. Lo studente acquisirà familiarità con le principali modellistiche inclusa la Teoria della Solvatazione e la Teoria SPT (Scaled particle Theory). Lo studente acquisirà anche la conoscenza delle diverse proprietà che caratterizzano soluzioni organizzate (con particolare riguardo ai sistemi micellari) e sistemi colloidali. In particolare, potrà discutere la base termodinamica che giustifica la formazione di soluzioni organizzate (secondo i principali modelli attualmente utilizzati) e il concetto di stabilità colloidale nei suoi aspetti meccanici, cinetici e termodinamici.

Knowledge

The student who completes the course successfully will be able to demonstrate a solid knowledge of the main issues related to the thermodynamics of solutions including both theoretical and experimental aspects. The student will become familiar with the main models including the Theory of Solvation and the Scaled Particle Theory (SPT) theory. The student will also acquire knowledge of the different properties characterizing organized solutions (with particular respect to micellar systems) and colloidal systems. In particular, he or she will be able to discuss the thermodynamic basis justifying the formation of organized solutions (according to the main currently used models) and the concept of colloidal stability in its mechanical, kinetic and thermodynamic aspects.

Modalità di verifica delle conoscenze

La verifica delle conoscenze acquisite avverrà già durante le lezioni. Il docente solleciterà gli studenti a intervenire e fornire risposte su specifici problemi in modo da monitorare, passo-passo, l'effettiva acquisizione delle competenze necessarie per affrontare gli argomenti successivi del corso.

Assessment criteria of knowledge

Verification of acquired knowledge will already take place during lessons. The teacher will urge the students to participate and provide answers to specific problems in order to monitor, step by step, the actual acquisition of the skills needed to address the following topics in the course.

Capacità

Al termine del corso lo studente dovrebbe essere in grado di:

  • proporre strategie sperimentali e di elaborazione dei dati per effettuare uno studio termodinamico completo di specifici sistemi in soluzione.
  • individuare le principali caratteristiche di sistemi organizzati e dispersi.
Skills

At the end of the course the student should be able:

  • To propose experimental and data processing strategies to carry out a complete thermodynamic study of specific solution systems.
  • to Identify the main features of organized and dispersed systems.
Modalità di verifica delle capacità

Le capacità acquisite verranno monitorate dal docente man mano che vengono completati i principali argomenti del corso, dedicando appositi spazi di discussione/elaborazione durante i quali gli studenti saranno sollecitati a proporre soluzioni a specifici problemi.

Assessment criteria of skills

The acquired skills will be monitored by the teacher as each of the major topics of the course is completed, devoting dedicated discussion / processing spaces during which students will be urged to propose solutions to specific problems.

Comportamenti

Lo studente potrà acquisire/sviluppare sensibilità nell'individuare l'approccio sperimentale più idoneo a caratterizzare un sistema termodinamico in soluzione.

 

Behaviors

The student will acquire / develop sensitivity in identifying the most appropriate experimental approach to characterizing a thermodynamic system in solution. 

Modalità di verifica dei comportamenti

Il docente verificherà in itinere l'acquisizione di una adeguata sensibilità sperimentale da parte degli studenti, sollecitandoli a formulare ipotesi di lavoro realistiche ogni volta che si propone loro lo studio di un diverso sistema termodinamico in soluzione.

 

Assessment criteria of behaviors

The teacher will verify ongoing the acquisition of appropriate experimental sensitivity by the students, soliciting them to formulate realistic work hypotheses each time they are invited to study a different thermodynamic system in solution.

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

Le conoscenze di base, necessarie per seguire con profitto il corso sono:

  • Calcolo differenziale e integrale in una o più variabili.
  • Termodinamica chimica.
  • Fondamenti di spettroscopia molecolare.
Prerequisites

The basic knowledge needed to successfully follow the course includes:

  • Differential and integral calculation in one or more variables.
  • Chemical thermodynamics.
  • Fundaments of molecular spectroscopy.
Corequisiti

Nessuno

Co-requisites

None

Prerequisiti per studi successivi

Nessuno

Prerequisites for further study

None

Indicazioni metodologiche

Il corso prevede lezioni frontali e seminari su argomenti specifici.


Gli studenti sono invitati a contattare l'insegnante via e-mail o in persona per ricevere chiarimenti / approfondimenti sugli argomenti trattati.

La frequenza delle lezioni è fortemente raccomandata.

Teaching methods

The course consists of face to face lessons and seminars on specific topics.

Students are encouraged to contact the teacher by e-mail or in person to receive clarifications / insights on the topics discussed.

Lessons attendance is strongly recommended.

 

Programma (contenuti dell'insegnamento)

Il corso fornisce nozioni e strumenti per trattare, dal punto di vista termodinamico, la formazione di soluzioni e miscele e dei processi in soluzione, approfondendo le conoscenze termodinamiche fornite agli studenti nel primo ciclo. A questo proposito il corso si avvicina alle principali questioni relative al diverso modo di definire l'attività termodinamica, gli stati di riferimento e il contenuto entalpico di specie chimiche in soluzione. Un approccio fondamentalmente sperimentale viene perseguito, ma vengono presentati alcuni modelli e teorie di soluzioni (teoria di Ben-Naim, Scaled Particle Theory, teoria delle soluzioni regolari, ecc.). La seconda parte del corso si focalizza su soluzioni organizzate e sistemi colloidali, fornendo sia basi termodinamiche sia nozioni sulle strutture e proprietà.

Syllabus

The course provides notions and instruments to treat, from a thermodynamic point of view, the formation of solutions and mixtures and the processes in solutions as well, deepening the thermodynamic knowledge provided to the students within the first cycle. In this respect the course approaches the main issues related to the different way to define the thermodynamic activity, the reference states, and the enthalpic content of chemical species in solution. A basically experimental approach is pursued, but some models and theories of solutions (Ben-Naim theory, scaled particle theory, regular solutions theory, ecc.) are also presented. The second part of the course focuses on organized solutions and colloidal systems, providing both thermodynamic basis and notions on structures and properties.

Bibliografia e materiale didattico

Non è indicato nessun libro di testo obbligatorio.

Viene fornito un fascicolo stampato.

I libri di testo consigliati includono: I. Klotz, Chemical Thermodynamics; A. Ben-Naim, Solvation Thermodynamics; J. Goodwin, Colloids and Interfaces with Surfactants and Polymers - An Introduction.

Bibliography

No mandatory textbooks are indicated.

A printed fascicle is provided.

Recommended textbooks include: I. Klotz, Chemical Thermodynamics; A. Ben-Naim, Solvation Thermodynamics. J. Goodwin, Colloids and Interfaces with Surfactants and Polymers - An Introduction.

Indicazioni per non frequentanti

Lo studente non frequentante è invitato ad effettuare alcuni colloqui con il docente, in preparazione dell'esame. Non sono previste variazioni nel programma né nelle modalità di esame.

Non-attending students info

The non-attending student is invited to take some lectures with the teacher in preparation for the exam. There are no variations in the program or exams.

Modalità d'esame
  • L'esame è costituito da una prova orale.
  • Lo studente sarà valutato sulla base della capacità dimostrata di discutere e applicare i contenuti principali del corso utilizzando la terminologia appropriata.
  • Durante la prova orale potrà essere richiesto allo studente di proporre strategie sperimentali per lo studio di specifici sistemi termodinamici in soluzione.
  • il colloquio non avrà esito positivo se il candidato mostrerà ripetutamente l'incapacità di mettere in relazione parti del programma e nozioni che deve usare in modo congiunto per rispondere in modo corretto ad una domanda.
Assessment methods
  • The exam consists of an oral examination.
  • The student will be assessed on the basis of demonstrated ability to discuss and apply the core content of the course using the appropriate terminology.
  • During the oral examination, students may be required to propose experimental strategies for the study of specific thermodynamic system in solution.
  • The interview will not succeed if the candidate repeatedly shows the inability to relate parts of the program and the notions he must use in a joint manner to answer the question correctly.
Stage e tirocini

Non previsti

Work placement

Not envisaged

Updated: 22/05/2017 00:00