Physical Chemistry (2002/2003)

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Course code
4S00097
Name of lecturer
Ugo Luigi Monaco
Number of ECTS credits allocated
4
Language of instruction
Italian
Location
VERONA
Period
Second Semester dal Mar 3, 2003 al Jun 13, 2003.

Lesson timetable

Learning outcomes

Il corso di Chimica Fisica I per la Laurea triennale si propone lo sviluppo delle capacità necessarie per una descrizione quantitativa delle proprietà macroscopiche dei sistemi chimici, soprattutto di quelli d’interesse per il biologo. L’uso di un libro di testo in lingua inglese costituisce un’altro aspetto formativo di fondamentale importanza.

Syllabus

Termodinamica Chimica e Biochimica: Introduzione. Descrizione dei
sistemi macroscopici. Variabili di stato. Equilibrio. Definizione dello
stato di un sistema. Processo. Calore e lavoro. Lavoro di espansione.
Altri tipi di lavoro. Descrizione matematica di un sistema con una o più
variabili indipendenti. Primo principio della Termodinamica. Esempi di
calcoli usando il primo principio. Interpretazione molecolare delle
variazioni di energia.

Entalpia e capacità termica. Misura e calcolo delle variazioni di
entalpia. Termochimica. Interpretazione molecolare delle variazioni di
entalpia. Processi cooperativi in Chimica e Biologia. Denaturazione
delle proteine. Proprietà termodinamiche dell'acqua. Significato
biologico. Secondo principio della Termodinamica. Processi spontanei.
Entropia. Calcolo delle variazioni di entropia per alcuni processi
importanti. Interpretazione molecolare dell'entropia. Terzo principio
della Termodinamica. Entropia residua. Esempi di calcolo. Energia libera
di Gibbs e di Helmholtz. Criteri di spontaneità usando queste due
funzioni termodinamiche. Significato fisico dell'energia libera di Gibbs
e di Helmholtz. Potenziale chimico. Significato fisico. Equilibrio
chimico. Costante di equilibrio. Metodi che si usano per calcolare e
misurare le variazioni di energia libera di Gibbs delle reazioni
chimiche e biochimiche. Variazione dell'energia libera con la
temperatura. Equazione di Van't Hoff. Esempi biochimici. Denaturazione
delle proteine. Effetto idrofobico. Equilibri di fase. Regola delle
fasi. Equazione di Clausius Clapeyron. Transizioni di fase in sistemi
biologici. Altri esempi di applicazioni biologiche della Termodinamica.





Cinetica Chimica e Biochimica: Introduzione alla Cinetica Chimica.
Metodologia. Meccanismo di reazione. Relazione fra costante di velocità
e costante di equilibrio. Principio di reversibilità microscopica.
Determinazione dei meccanismi di reazione. Determinazione della legge di
velocità. Metodi. Integrazione della legge di velocità. Esempi:
decadimento radioattivo e rinaturazione del DNA. Superficie di energia
potenziale. Profilo e coordinata di reazione. Teoria di Arrhenius.
Significato di A e della energia di attivazione. Teoria di Eyring.
Energia libera di attivazione. Metodi sperimentali. Cinetica enzimatica.
Modello di Michaelis-Menten. Derivazione della legge di velocità.
Grafici di Eadie e di Lineweaver-Burke. Teoria di Eyring applicata agli
enzimi. Fattori che determinano la capacità catalitica degli enzimi.
Stato di transizione.

Laboratorio Tre esperimenti che richiedono due pomeriggio l'uno.

Assessment methods and criteria

Scritto e orale

Studying