546-0031/01 – Fyzikální chemie II (FCHII)

Garantující katedraKatedra environmentálního inženýrstvíKredity6
Garant předmětudoc. Mgr. Eva Pertile, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Mgr. Eva Pertile, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník2Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2015/2016Rok zrušení
Určeno pro fakultyHGFUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
PER34 doc. Mgr. Eva Pertile, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
kombinovaná Zápočet a zkouška 6+3

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Fyzikální chemie zaujímá centrální postavení mezi ostatními chemickými obory, protože se zabývá studiem zákonitostí, které zasahují prakticky do všech chemických disciplín a ovlivňují jejich rozvoj. Učivo navazuje na znalosti z předmětu Fyzikální chemie I. Cílem přednášek je seznámit posluchače s obecnými základy teoretických postupů různých vědních disciplin v ucelené formě, vycházející ze základních fyzikálních principů a prohloubit jejich znalosti významných závěrů a aplikací, včetně současných aplikací ve vědě a technice. Dalším cílem předmětu je rovněž získat vědomostí o principech a zákonitostech fyzikálně chemických dějů. Po úspěšném ukončení předmětu se předpokládá, že posluchač se bude orientovat v problematice základních pojmů fyzikální chemie, jejich principech, vztazích a zákonitostech z oblasti reakční kinetiky, elektrochemie a koloidní chemie, jejich praktickém významu a bude také schopen používat nabyté vědomosti obecného charakteru jak v dalších chemických předmětech, tak i v řešení aplikačních problémů. ­

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)

Anotace

Fyzikální chemie jako vědní disciplína, má úzké vztahy s ostatními vědami. Lze ji proto velmi dobře využit pro pochopení dějů ovlivňujících životní prostředí. Předmět pokrývá elementární části fyzikální chemie, na která navazují témata z oblastí rovnováh chemických reakcí, vybrané partie z oblasti vlastností a chování systémů obsahujících elektrolyty a popis rychlosti chemických reakcí (kinetika).

Povinná literatura:

PERTILE, E.: Základy fyzikální chemie pro kombinované studium, multimediální učební text, CD, VŠB TUO, 2000, aktualizace 2008. BARTOVSKÁ L., NOVÁK J.: Úlohy z fyzikální chemie: bakalářský kurz. Verze 2.0. Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, Praha 2005. ISBN 80-7080-563-3. Dostupné z http://147.33.74.135/knihy/uid_ekniha-003/pages-img/. ATKINS, Peter William - Julio de Paula: Fyzikální chemie (překlad z anglické verze). VŠCHT Praha 2013. ISBN 978-80-7080-830-6. Dostupné z: http://vydavatelstvi.vscht.cz/katalog/publikace?uid=uid_isbn-978-80-7080-830-6. ATKINS, Peter William - Julio de Paula. Physical chemistry for the Life Sciences. 1st ed. N.Y.: W. H. Freeman and Company, 2010, 699s. ISBN 0-1992-8065-9.

Doporučená literatura:

MALIJEVSKÁ, I.; MALIJEVSKÝ, A.; NOVÁK, J. Záhady, klíče, zajímavosti očima fyzikální chemie. Praha : VŠCHT , 2004. 263 s. ISBN 80-7080-535-8.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Vědomosti studenta jsou ověřovány písemnou formou, přičemž je kladen důraz na porozumění danému tématu a aplikaci teoretických poznatků při řešení praktických úloh. Hodnocení zahrnuje i kolektivní hodnocení a sebehodnocení.

E-learning

Další požadavky na studenta

Na studenta nejsou definovány žádné další požadavky. Je doporučeno úspěšné absolutorium předmětu Fyzikální chemie I.

Prerekvizity

Kód předmětuZkratkaNázevPovinnost
546-0507 FCHI Fyzikální chemie I Povinná

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

- Elektrochemie homogenních systémů: Roztoky elektrolytů a jejich charakteristika. Rovnováhy v roztocích elektrolytů, stupeň disociace, Arrheniova teorie. Faradayovy zákony elektrolýzy a jejich využití. Vodivost roztoků elektrolytů a její měření. Molární vodivost a mezní molární vodivost elektrolytů a iontů. Pohyblivost iontů a její měření. Využití měření vodivosti v chemii. Aktivita a aktivitní koeficient. Iontová síla. Závislost aktivitního koeficientu na iontové síle. Debye-Hückelova teorie. Teorie kyselin a zásad. Disociace silných a slabých elektrolytů. Stupeň disociace a disociační konstanta. Arrheniova a Brönstedova teorie kyselin a zásad. Autoprotolýza. pH a stupnice kyselosti (Hammett). Přibližné výpočty pH pro roztoky kyselin a zásad. Měření pH – praktická stupnice pH. Hydrolýza solí. Pufry – jejich popis a praktická realizace. Pufrační kapacita. Omezeně rozpustné soli. Amfolyty. Tautomerní rovnováhy roztoků elektrolytů – acidobazické indikátory. Komplexní elektrolyty. Lewisova teorie kyselin a zásad. - Elektrochemie heterogenních systémů: Elektrochemický potenciál. Elektroda, galvanický článek. Rovnovážné (elektromotorické) napětí a elektrická práce galvanického článku. Elektrodový potenciál. Nernstova rovnice. Reverzibilní elektrody - jejich třídění a příklady včetně použití v praxi. ISE - Iontově selektivní elektrody. Elektrická dvojvrstva. Kinetika elektrodových dějů. Polarizace elektrod. - Reakční kinetika: Izolované a simultánní reakce. Reakční rychlost. Rychlostní konstanta, řád reakce, molekularita reakce. Reakční mechanismus. Jednoduché jednosměrné reakce, reakce 0., I. a II. řádu. Poločas reakce, vliv teploty a dalších faktorů na reakční rychlost. Reakce vyšších řádů. Metody určování řádu reakce. Simultánní reakce - zvratné, bočné, následné, autokatalytické. Řetězové reakce. Katalýza - homogenní, heterogenní a enzymatická. Reakce v roztocích – vliv iontové síly na rychlost reakce. - Koloidní systémy: Charakteristika a základní vlastnosti koloidních soustav. Rozdělení koloidních soustav podle fázového uspořádání resp. interakcí na fázovém rozhraní. Lyofilní, lyofobní a asociační koloidy, optické, kinetické a elektrické vlastnosti koloidů, suspenze, mezifázové vlastnosti, tvorba suspenzí, sedimentace, emulze, typy emulzí, teorie jejich tvorby a stabilita, kapalné povrchy, povrchové a mezipovrchové napětí, adsorpce v kapalném mezifází, povrchově aktivní látky, systém hydrofilně-lipofilní, elektrická dvojvrstva, Nernstův a zeta potenciál, vliv elektrolytů. Molekulárně kinetické, optické a elektrické vlastnosti koloidních soustav. - Fyzikální vlastnosti látek, fotochemie: Polarita látek, dipólový moment, relativní permitivita, absorpce elektromagnetického záření, Lambertův-Beerův zákon, atomová spektra absorpční a emisní, absorpce světla molekulami v UV, VIS a IČ oblasti elektromagnetického záření, nukleární magnetická rezonance, hmotnostní spektrometrie, emisní molekulová spektra (Ramanův jev, fluorescence a fosforescence), fotochemické reakce.

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 2015/2016 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 33  17
        Zkouška Zkouška 67  34
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2019/2020 (B2102) Nerostné suroviny (3904R022) Zpracování a zneškodňování odpadů K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B2102) Nerostné suroviny (3904R022) Zpracování a zneškodňování odpadů K čeština Most 2 povinný stu. plán
2018/2019 (B2102) Nerostné suroviny (3904R022) Zpracování a zneškodňování odpadů K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2018/2019 (B2102) Nerostné suroviny (3904R022) Zpracování a zneškodňování odpadů K čeština Most 2 povinný stu. plán
2017/2018 (B2102) Nerostné suroviny (3904R022) Zpracování a zneškodňování odpadů K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2017/2018 (B2102) Nerostné suroviny (3904R022) Zpracování a zneškodňování odpadů K čeština Most 2 povinný stu. plán
2016/2017 (B2102) Nerostné suroviny (3904R022) Zpracování a zneškodňování odpadů K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2016/2017 (B2102) Nerostné suroviny (3904R022) Zpracování a zneškodňování odpadů K čeština Most 2 povinný stu. plán
2015/2016 (B2102) Nerostné suroviny (3904R022) Zpracování a zneškodňování odpadů K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2015/2016 (B2102) Nerostné suroviny (3904R022) Zpracování a zneškodňování odpadů K čeština Most 2 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku