- Oggetto:
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CHIMICA ORGANICA AMBIENTALE
- Oggetto:
Environmental organic chemistry
- Oggetto:
Anno accademico 2014/2015
- Codice dell'attività didattica
- MFN0262
- Docenti
- Prof. Glauco Tonachini (Titolare del corso)
Dott. Andrea Maranzana (Titolare del corso) - Corso di studi
- Laurea Magistrale in Chimica dell'Ambiente D.M. 270 (1° anno)
- Anno
- 1° anno
- Tipologia
- Caratterizzante
- Crediti/Valenza
- 6
- SSD dell'attività didattica
- CHIM/06 - chimica organica
- Lingua di insegnamento
- Italiano
- Tipologia d'esame
- Orale
- Prerequisiti
- Chimica organica di base
Chimica fisica di base - Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
Lo scopo è di presentare agli studenti una rassegna delle più importanti trasformazioni chimiche della troposfera e della stratosfera, nonché del loro impatto sul clima, sulla qualità dell’aria, e sulla salute umana. Vengono inoltre presentati alcuni aspetti della “chimica verde”. Vengono date informazioni sui meccanismi delle reazioni atmosferiche (con un cenno alle combustioni), mettendo in luce l’interconnessione e la complementarietà degli studi sul campo, sperimentali di laboratorio, e teorico-modellistici. Sono messi in evidenza portata e limiti dei differenti metodi di indagine. Attraverso il laboratorio gli studenti acquisiscono pratica su quest’ultimo aspetto, eseguendo dei calcoli quantomeccanici volti a definire semplici cammini di reazione.- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
Prova orale.
- Oggetto:
Programma
Rassegna dei problemi atmosferici. Struttura verticale dell’atmosfera. Irradiamento e processi fotolitici. Trattamento cinetico dei dati. Tempo di vita naturale e tempo di dimezzamento. Dipendenza della velocità di reazione dalla pressione e dalla temperatura. Equazione di Arrhenius e teoria dello Stato di Transizione. Processi ossidativi diurni di CO e CH4. Cicli HOx Ossidazione di alcani. Alchil, alchilperossil, e alcossil radicali. Loro evoluzione. Ruolo degli NOx Ossidazioni degli alcheni iniziata da HO. Ozonizzazione. Reazioni con il radicale nitrato. Ossidazione degli alchini. Studi sperimentali. Cenno a studi teorici meccanicistici. Composti ossigenati Composti ossigenati Idrocarburi aromatici. Studi cinetici della degradazione ossidativa. Cenno a studi teorici meccanicistici. Idrocarburi Policiclici Aromatici (IPA) e loro associazione al particolato atmosferico. Fotolisi e ossidazione (funzionalizzazione) ad opera di HO, NO3, O3, etc. Aerosol. Natura multimodale del particolato. Origini. Composizione. Origine, natura e ruolo del particolato carbonioso. Chimica della stratosfera. Trasporto troposfera-stratosfera. Ciclo di Chapman e al “buco dell’ozono”. Altri cicli. Chimica verde. Principi, applicazioni. Illustrazione con esempi e riferimenti a letteratura recente. Presentazione e discussione (1) degli strumenti usati per il laboratorio e (2) dei possibili dettagli meccanicistici delle reazione studiate Laboratorio: calcoli quantomeccanici volti a definire semplici cammini di reazione e loro possibile ruolo; uso di programmi quali il sistema Gaussian.An overview of atmospheric problems. Vertical structure of the atmosphere. Irradiation and photolysis. Kinetic analysis af the data. Natural lifetime and half-lives. Dependance of the reaction rate from T and P. Arrhenius equation. Transition State Theory. Diurnal and nocturnal oxidation of methane and carbon monoxide. HOx cycles. Alkane oxidation. Alkyl, Alkyl peroxyl, and alkoxyl radicals. Reaction channels and branching ratios. Oxidation of alkenes triggered by HO and NO3. Ozonization of alkenes. Oxidation of alkynes. Experimental and theoretical studies on the reaction mechanism. Oxygenated compounds. Aromatic hydrocarbons. Kinetic studies on the oxidative degradation. Some information on theoretical studies of the oxidation mechanism. Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH) and their association with the atmospheric particulate. Photolysis and oxidation (functionalization) by HO, NO3, O3, etc. Aerosol. Multimodal nature of the atmospheric particulate. In particular, origins, composition and role of the carbonaceous particulate. Chemistry of the stratosphere. Transport of pollutants from troposphere to stratosphere. The Chapman cycle and the “ozone hole”. Other cycles. Green chemistry: principles, applications. Examples from the recent literature. Introduction to the lab work: theoretical tools, programs, model systems to be studied as regards reaction mechanisms. Lab work.Testi consigliati e bibliografia
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- 1. B. J. Finlayson-Pitts, J. N. Pitts Chemistry of the Upper and Lower Atmosphere Academic Press, 2000. 2. G. B. Restelli, G. M. Zanderighi Chimica dell’Atmosfera Edizioni Unicopli, 2001. 3. Paul Anastas, John Warner Green Chemistry: Theory and Practice Oxford University Press, USA, 2000
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