- Docente: Luca Dore
- Crediti formativi: 6
- SSD: CHIM/02
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
- Campus: Bologna
- Corso: Laurea Magistrale in Chimica (cod. 9072)
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dal 27/09/2022 al 15/12/2022
Conoscenze e abilità da conseguire
Al termine del corso, lo studente sa interpretare gli spettri rotazionali di rotatori asimmetrici, e vari effetti dovuti all'accoppiamento del momento angolare della 'over-all-rotation' con vari tipi di momenti angolari interni (spin nucleari, moti a larga ampiezza). Sa come si possono preparare e caratterizzare nuove specie chimiche con tecniche non standard. Tali specie chimiche possono essere a guscio aperto e di interesse per la chimica degli spazi interstellari. Dallo studio di complessi molecolari impara a valutare le energie delle interazioni intermolecolari deboli, le superfici di energia potenziale dei corrispondenti moti interni a bassa energia, ed il loro effetto sulla stabilità dei vari conformeri.
Contenuti
- Nozioni di Python
- Algoritmi in Python per gli argomenti del corso.
- PES monodimensionali
- Approssimazione di Born-Oppenheimer
- Curva di energia potenziale di CO
- Potenziale a doppio minimo di NH3
- Struttura molecolare
- Angoli di Eulero
- L’Hamiltoniano vibro-rotazionale
- Il sistema principale di inerzia
- Espansione dell’Hamiltoniano vibro-rotazionale
- Il rotatore rigido
- Il rotatore semi-rigido
- Determinazione della struttura molecolare
- Esercitazione: la struttura semisperimentale di N2H+
- Momento di dipolo elettrico
- Momenti di multipolo
- Momento di dipolo molecolare
- Interazione del dipolo con un campo elettrico
- Spettro rotazionale di molecole- top-simmetriche
- Statistica di spin
- Effetto Stark
- Esercitazione: determinazione del momento di dipolo del metilacetilene
- Barriere di inversione
- Potenziale a doppio minimo e inversione
- Splitting di inversione in molecole piramidali
- Spettro di inversione di NH3
- Spettro vibro-rotazionale di NH3
- Esercitazione: spettro FTIR di inversione dell'ammoniaca e stima della sua barriera di inversione
Testi/Bibliografia
- Appunti di lezione.
- A. Bauder, «Fundamentals of Rotational Spectroscopy». In: Handbook of High-resolution Spectroscopy. John Wiley & Sons, Ltd, 2011.
- W. Gordy, R.L.Cook, Microwave Molecular Spectra 3rd ed., John Wiley & Sons, N. Y., 1984.
Metodi didattici
Il corso è strutturato in:
- lezioni frontali in aula con presentazione degli aspetti teorici degli argomenti trattati;
- svolgimento di esercizi anche con l'utilizzo di script di Python;
- prove di laboratorio.
Per la formazione sulla sicurezza e salute nei luoghi di studio, è richiesto lo svolgimento dei Moduli 1 e 2 in modalità e-learning e la partecipazione al Modulo 3, specifico per il corso di studio.
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
La verifica dell'apprendimento avviene attraverso il solo esame finale, esso accerta l'acquisizione delle conoscenze e delle abilità attese tramite lo svolgimento di una prova orale. Questa consiste nella discussione della relazione su una delle esercitazioni del corso, nell'analisi di uno script Python utilizzato durante il corso e nella risposta ad un quesito principale relativo ad argomenti trattati durante il corso.
Strumenti a supporto della didattica
Videoproiettore, calcolatore portatile, lavagna, calcolatore, spettrometri in laboratorio.
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Luca Dore