2008Coppola Luigi
ELETTROCHIMICA“MOLECOLE IN MOTO, parte-I ”
ATKINS’ PHYSICAL CHEMISTRY7th Ed. Cap24
Peter Atkins & Julio de PaulaOxford 2002
ELETTROCHIMICA“MOLECOLE IN MOTO, parte-I ”
ATKINS’ PHYSICAL CHEMISTRY7th Ed. Cap24
Peter Atkins & Julio de PaulaOxford 2002
Nobel in Chimica 2008
for the discovery and development of the green fluorescent protein,GFP"
for the discovery and development of the green fluorescent protein,GFP"
Osamu Shimomura, nato nel 1928, fa parte del Laboratorio di Biologia Marina di Woods Hole;
Martin Chalfie, nato nel 1947, lavora nella Columbia University di New York;
Roger Tsien, nato nel 1952, lavora nell'Università della California a San Diego.
LIQUIDISOLIDI
Temperature piu’ alte
basse Temperature
Solidi e liquidi: materia condensata
Diagramma di stato dell’acqua
Diagramma di stato e fasi dell’Elio
42He
Temperatura Kelvin
•Moto “random walk”•Moto in presenza di campi elettrici:conducibilità ionica, conducibilità molare•Elettroliti forti: le due leggi di Kohlrausch•Mobilità ionica: velocità limite,mobilità ionica, mobilità ionica e conducibilità, numero di trasporto.•Conducibilità ed interazione ione-ione•Auto-Diffusione: equazione di Einstein, Nernst-Einstein, Stokes-Einstein
•Moto “random walk”•Moto in presenza di campi elettrici:conducibilità ionica, conducibilità molare•Elettroliti forti: le due leggi di Kohlrausch•Mobilità ionica: velocità limite,mobilità ionica, mobilità ionica e conducibilità, numero di trasporto.•Conducibilità ed interazione ione-ione•Auto-Diffusione: equazione di Einstein, Nernst-Einstein, Stokes-Einstein
Lezioni
•Legge di Kohlrausch: elettroliti forti •Elettroliti colloidali: interazioni elettrostatiche•Legge di Kohlrausch: elettroliti forti •Elettroliti colloidali: interazioni elettrostatiche
Lab
Elettrochimica 2008
Michael.Faraday (1791)Royal Institution, London
Svante Arrhenius(1859)Academy of ScienceStocholm
Nobel in Chimica 1903
Friederich Kohlrausch (1840)Univ. Gottingen, Germany
due tipi di “moto molecolare” in fase liquida
glucosio
cloruro di sodio
“Moto Browniano”
Robert Brown(1773-1858)
a. Osservazione al microscopio ottico
b. Interpretazione del moto Browniano
Albert Einstein(1879-1955)Nobel in Fisica 1921
riGlucosio, M=180.16 g/mol
Random walk
Il calcolo
1 2 3 ... = 0
t
r r rr
tN
Spostamento medio
22 =? in m /s
t
r Spostamento quadraticomedio
2 R 1
6A
r T
t N R
Equazione microscopicadel moto “random walk”
2
6A
r R T
t N R
A
Rk
N
Temperatura assoluta
Viscosità del solventeH2O at 298 K, =1m Pas
Costante di Boltzmann
Raggio della particella
NA, numero di Avogadro
acqua
18.0152 g ≈18 ml
NA, estremamente grande !Ci sono piu’ molecole in una tazza di tea che stelle nell’universo (ca. 1022)
c. Misura del “moto Browniano”
J. Baptiste Perrin(1870-1942)Nobel in Fisica 1926
r1
r2r3
2 2 2 21 2 3 ...
=tA
r r r rN
N t
2
2 = = D m /s6
r kT
t R
D si misura sperimentalmente
Coefficiente di auto-diffusione, D
Diffusione di alcune molecole in acqua a 25 °C
-9 2
2310
3
(1.38 10 / ) 2983.59 10 0.359 nm
6 6 3.1426 (1 10 s) (5.7×10 m / ) s
kT J KR m
D Pa
0.447D t m
2( ) "rms"r t D t spostamento
0.141D t m 310t s310 10t s
Due differenti usi dei valori sperimentali di D
1. Calcolo del raggio molecolare
1. Calcolo dello spostamento medio