Il programma del corso prevede un ciclo di lezioni frontali (40 ore) per acquisire le conoscenze teoriche di base sulla dinamica delle reazioni chimiche e la connessione con la cinetica macroscopica, e un ciclo di esperienze di laboratorio con l’utilizzo della tecnica della Spettroscopia Traslazionale dei Fotoframmenti (12 ore). Gli argomenti trattati nel corso sono i seguenti. Definizione della velocità di una reazione chimica, ordine e molecolarità di una reazione, determinazione dell’ordine di una reazione (2 ore). Elementi di cinetica chimica, reazioni reversibili ed irreversibili, parallele, consecutive, ecc. (4 ore). Dipendenza dalla temperatura delle costanti di velocità e l’equazione di Arrhenius, meccanismi di reazione e dinamica molecolare, soluzione analitica esatta di reazioni complesse, metodi approssimati, esempi di meccanismi di reazioni complesse (2 ore). Collisioni molecolari: elastiche, anelastiche e reattive, sezione d'urto di reazione e probabilità di reazione (2 ore). Relazione tra la dinamica microscopica e la cinetica macroscopica, principio della reversibilità microscopica e quello del bilancio dettagliato (2 ore). Superfici di energia potenziale e loro caratteristiche, dalla PES alla dinamica di reazione (2 ore). Ripartizione dell’energia nelle reazioni esoergiche (PES attrattive e repulsive), requisiti energetici per reazioni con barriera (2 ore). Dinamica delle collisioni bimolecolari, collisioni reattive, funzione d'opacità, fattore sterico, distribuzione angolare nelle collisioni reattive (4 ore). La reazione F + H2 --- HF + H, la tecnica dei fasci molecolari incrociati, esempio di cinetica da stato a stato: la reazione F+H2 (2 ore). Approccio statistico alla dinamica di reazione: la Teoria dello Stato di Transizione (2 ore). Reazioni unimolecolari e la teoria RRKM (6 ore). Fasci molecolari supersonici (3 ore). Tecniche sperimentali per lo studio della dinamica delle reazioni chimiche (2 ore). Spettroscopia Traslazionale dei Fotoframmenti (3 ore). Fotodissociazione del radicale allilico a 248 nm (4 ore). Esperienze di laboratorio: misura della distribuzione di velocità di fasci molecolari supersonici di gas nobili e studio della fotodissociazione del radicale allilico a 248 nm mediante spettroscopia traslazionale dei fotoframmenti.

1) J.I. Steinfeld, J.S. Francisco, W.L. Hase, Chemical Kinetics and Dynamics, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey (1989). 2) Dispense delle lezioni.