Termodinamica chimica, equilibri di fase e cinetica chimica.
Esercitazioni numeriche.
Basi teoriche di spettroscopia molecolare: aspetti generali, simmetria delle molecole, spettroscopia di assorbimento elettronico ed emissione, dicroismo circolare, IR e FTIR, Raman e Raman risonante. Principi della diffrazione e strutturistica a raggi X.
Applicazioni in biologia atte ad ottenere informazioni strutturali e spettroscopiche di macromolecole.
Peter Atkins, Julio de Paula, James Keeler «Chimica Fisica» SESTA EDIZIONE edizione Zanichelli
Consultazioni: Applicazioni di Biofisica : Cantor and Schimmel “Biophysical Chemistry. Part II: Techniques for the study of biological structure and function” W.H. Freeman and Co, San Francisco.
Obiettivi Formativi
Comprensione dei fondamenti della termodinamica e cinetica chimica per favorirne l’applicazione ai sistemi biochimici, utilizzando le conoscenze empiriche sul comportamento macroscopico della materia e le proprietà note a livello atomico, molecolare e spettroscopico.
Comprensione dei principi della spettroscopia molecolare per favorirne l’utilizzo nell’identificazione e analisi della struttura dei farmaci, biomolecole, e della relazione struttura-funzione.
La prima parte estende i fondamenti della termodinamica introducendo i concetti fondamentali di entalpia, entropia ed energia libera di Gibbs per lo studio degli equilibri e delle reazioni chimiche.
La seconda parte del corso fornisce allo studente le basi della moderna spettroscopia per poter ottenere informazioni strutturali di molecole di interesse biologico.
Prerequisiti
Per poter dare l'esame è necessario il superamento dei seguenti esami: Fisica, Chimica generale ed inorganica, Chimica computazionale.
Metodi Didattici
Il corso è costituito di lezioni frontali ed esercitazioni numeriche.
Materiale didattico: Vengono fonite agli studenti le slides proiettate a lezione (in formato pdf)
Le lezioni di teoria saranno svolte con l'ausilio di lavagna e proiezioni di diapositive. Le esercitazioni consistono nello svolgimento di esercizi numerici sia collettivamente insieme al docente, sia in gruppi di 2-4 studenti, sia individualmente.
Durante il corso saranno effettuate esercitazioni facoltative per risolvere esercizi numerici.
L’esame orale è diviso in due parti:
1) 1 parziale: Termodinamica e cineticail cui risultato è valido fino all’ultimo appello prima dell’inizio del nuovo AA
2. Spettroscopie elettronica e vibrazionale; cenni di strutturistica (Finale)
Gli studenti iscritti al corso hanno la possibilità di sostenere la 1 prova parziale a partire dall'appello durante il silenzio didattico (Aprile).
Gli appelli delle prove parziali saranno messi a cadenza mensile
Programma del corso
Energia Interna, Entalpia, Entropia, Energia libera di Gibbs; Variazioni di entalpia e di entropia nelle reazioni chimiche.
Secondo e terzo principio della Termodinamica;
Equilibrio fisico e chimico. Equazione di van't Hoff.
Transizioni di fase. Diagrammi di fase.
Cinetica chimica. Equazioni di velocita'.
Teorie delle collisioni e dello stato di transizione.
Esercitazioni numeriche
Gli aspetti generali della spettroscopia
La simmetria delle molecole.
Spettroscopia di assorbimento UV-Vis
Decadimento radiativo: fluorescenza e fosforescenza;
Dicroismo circolare (la polarizzazione della luce, attività ottica);
Spettroscopia IR, FTIR, Raman e Raman risonante, MicroRaman.
La diffrazione a raggi X.
Applicazioni in biologia: informazioni strutturali e spettroscopiche delle macromolecole.
Esercitazioni numeriche.