THERMODYNAMICS OF SOLUTIONS, ORGANIZED SOLUTIONS AND COLLOIDS
Academic year2017/18
CourseCHEMISTRY
Code214CC
Credits6
PeriodSemester 1 & 2
LanguageItalian
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) |
| TERMODINAMICA DELLE SOLUZIONI, DELLE SOLUZIONI ORGANIZZATE E DEI SISTEMI COLLOIDALI | CHIM/02 | LEZIONI | 48 | |
Obiettivi di apprendimento
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 anche la conoscenza delle diverse proprietà che caratterizzano soluzioni organizzate (con particolare riguardo ai sistemi micellari e lamellari) e i sistemi colloidali.
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 also acquire knowledge of the different properties characterizing organized solutions (with particular respect to micellar and lamellar systems) and colloidal systems.
Modalità di verifica delle conoscenze
Durante il corso, il docente accerta le conoscenze con domande aperte all’inizio della lezione
Durante il corso, il docente organizza le lezioni cercando di coinvolgere i ragazzi nella risoluzione di alcuni problemi.
Assessment criteria of knowledge
During the course, the teacher assesses students’ knowledge open questions at the beginning of the lessons.
During the course, the teacher organizes some lessons by using the problem solving approach.
Capacità
- Lo studente sarà in grado di discutere in modo adeguato grafici che descrivono sia risultati di esperimenti che elaborazioni teoriche sulle tematiche affrontate durante il corso.
Skills
- Students will be able to discuss the graphs and plots with either experimental or theoretical results obtained on topics and systems descrive during the course.
Modalità di verifica delle capacità
Durante il corso, il docente accerta le conoscenze dei ragazzi dando a piccoli gruppi di studenti alcuni argomenti da approfondire o articoli da leggere e poi relazionare al resto della classe nella lezione successiva.
Durante il corso, il docente organizza le lezioni cercando di coinvolgere i ragazzi nella risoluzione di alcuni problemi.
Assessment criteria of skills
During the course, the teacher assesses students’ knowledge by giving specific tasks to a small group of students (they will have to read documents and present them to other students in a critical way, or they will have to prepare slides and presentations).
During the course, the teacher organizes some lessons by using the problem solving approach.
Comportamenti
- Gli studenti dovranno confrontarsi tra loro, discutere, argomentare e presentare agli altri il loro lavoro.
Behaviors
- Students will have to discuss together, arguing and defending their positions, present their works.
Modalità di verifica dei comportamenti
- La verifica dei comportamenti descritti sopra avviene durante il corso e alla fine del corso, ed è il risultato della valutazione delle diverse attività sopra descritte. Il docente utilizza di volta in volta uno schema di valutazione che viene poi discusso con i ragazzi.
Assessment criteria of behaviors
- The assessment of students’ attitudes is done during the course (depending on the specific activities performer) and at the end of the course. The teacher uses an assessment scheme which is discussed with students.
Prerequisiti (conoscenze iniziali)
Le conoscenze di base, necessarie per seguire con profitto il corso sono:
- Termodinamica chimica.
- Fondamenti di spettroscopia molecolare.
Prerequisites
The basic knowledge needed to successfully follow the course includes:
- Chemical thermodynamics.
- Fundaments of molecular spectroscopy.
Indicazioni metodologiche
- Lezioni frontali (50%), con ausilio di slide e proiezioni.
- Lezioni interattive (50%) che prevedono la partecipazione attiva degli studenti.
- Le metodologie principali adottate nelle varie lezioni tematiche sono: brainstorming, cooperative learning, peer education e flipped classroom.
- Tutti i materiali forniti a lezione sono disponibili sul sito di e-learning del corso.
- Le comunicazioni docente-studenti avvengono sia tramite e-learning che via e-mail.
- Materiale didattico aggiuntivo è fornito sul sito di e-learning (articoli, review, approfondimenti didattici) o su cartelle condivise (dropbox).
- Il docente è a disposizione degli studenti preferibilmente attraverso ricevimenti sia collettivi che personali.
La frequenza delle lezioni è fortemente raccomandata.
Teaching methods
- Lectures (50%), with slides and projections.
- Interactive lessons (50%), where students participate.
- Main methodologies adopted in this course are: brainstorming, cooperative learning, peer education and flipped classroom.
- All documents, lessons slides, papers, graphics and teaching materials is available on the e-learning UNIPI web-site or in ‘dropbox’ folders.
- The teacher communicates with students though e-learning chat and by email.
- The teacher is at disposal of the students at office time, for group meeting or specific tutorials.
Lessons attendance is strongly recommended.
Programma (contenuti dell'insegnamento)
*** ATTENZIONE: Questo corso mantiene per l’anno 2017 – 2018 il titolo originale, ma cambierà nome nell’anno accademico venturo. Si segnala agli studenti che il programma del corso è cambiato rispetto a quello dagli anni precedenti. ***
Breve descrizione del corso:
Questo corso tratterà dal punto di vista chimico-fisico le soluzioni, le soluzioni organizzate (micelle, membrane, microemulsioni e monolayers), i colloidi e altri sistemi parzialmente ordinati che rientrano nella cosiddetta “soft matter”, con particolare riferimento ai cristalli liquidi. Verranno affrontati sia aspetti termodinamici che aspetti chimico-fisici legati alla caratterizzazione delle sovrastrutture molecolari e alla dinamica.
Questi gli argomenti trattati:
- Termodinamica delle soluzioni ideali e delle soluzioni reali.
- Determinazione delle principali grandezze termodinamiche.
- Introduzione ai principali modelli teorici utilizzati per lo studio delle soluzioni.
- Introduzione ai “materiali soffici”:
- Soluzioni organizzate (micelle, membrane, fasi lamellari, monolayer, microemulsioni)
- Cristalli liquidi termotropici
- Colloidi
- Termodinamica statistica di sistemi anfifilici autoassemblanti.
- Aspetti chimico-fisici delle transizioni di fase in sistemi liotropici e termotropici
- Metodi chimico-fisici per lo studio della struttura e dell’ordine in sistemi organizzati
- Metodi chimico-fisici per lo studio della dinamica in sistemi organizzati
Syllabus
*** Attention: the program of the year 2017-2018 is different from the previous years***
Topics of the course:
- Thermodynamics of ideal and real solutions.
- Main thermodynamic functions to describe solutions and mixtures.
- Introduction to the main theories for solutions.
- Introduction to soft matter:
- Organized solutions (micelles, membranes, lamellar phases, monolayers, microemulsions)
- Thermotropic liquid crystals
- Colloids
- Statistic thermodynamics of amphiphilic solutions and self assembling.
- Physical-chemistry of mesophase transitions in lyotropic and thermotropic systems
- Structure and order of soft matter studied by chemical-physical methods.
- Dynamics of soft matter studied by chemical-physical methods.
Bibliografia e materiale didattico
Non è indicato nessun libro di testo obbligatorio.
Ci sono alcuni testi da cui sono tratti i vari argomenti. Ad esempio:
- I. Klotz, Chemical Thermodynamics;
- A. Ben-Naim, Solvation Thermodynamics;
- J. Goodwin, Colloids and Interfaces with Surfactants and Polymers - An Introduction.
- I. W. Hamley, Introduction of soft matter. (nuova edizione) Wiley: 2007.
- W. J. Moore, Physical Chemistry, Prentice-Hall, Inc., 1972.
- W.M. Gelbart, A. Ben-Shaul, D. Roux, Micelles, membranes, microemulsions and monolayers. Springer, 1994.
Bibliography
No mandatory textbooks are indicated.
The topics selected can be found in several books, such as:
- I. Klotz, Chemical Thermodynamics;
- A. Ben-Naim, Solvation Thermodynamics;
- J. Goodwin, Colloids and Interfaces with Surfactants and Polymers - An Introduction.
- I. W. Hamley, Introduction of soft matter. (nuova edizione) Wiley: 2007.
- W. J. Moore, Physical Chemistry, Prentice-Hall, Inc., 1972.
- W.M. Gelbart, A. Ben-Shaul, D. Roux, Micelles, membranes, microemulsions and monolayers. Springer, 1994.
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.
- 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.
- 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.
Updated: 18/07/2017 15:57
