546-0100/02 – Analytická a fyzikální chemie ()

Garantující katedraKatedra environmentálního inženýrstvíKredity6
Garant předmětuFiktivní UživatelGarant verze předmětuFiktivní Uživatel
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník2Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2000/2001Rok zrušení2008/2009
Určeno pro fakultyHGFUrčeno pro typy studiamagisterské
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 12+8

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Vyučovací metody

Anotace

Fyzikální chemie jako vědní disciplína, její předmět a vztahy s ostatními vědami. Využití fyzikální chemie pro pochopení dějů ovlivňujících životní prostředí. Základy termodynamiky. Chemické vazby a vlastnosti materiálů. Chemické reakce a jejich rychlost. Chemické rovnováhy a jejich význam pro chemickou analýzu. Fázové přeměny a fázové rovnováhy. Fázová rozhraní a děje na nich. Vliv dějů na fázových rozhraních na procesy v přírodě a jejich technické využití. Předmět a cíl analytické chemie. Chemická analýza jako prostředek zkoumání hmotných objektů. Význam analytické chemie pro životní prostředí. Proces chemické analýzy. Kvantitativní a kvalitativní chemická analýza. Odběr vzorků. Kontrola a zajištění jakosti v analytické chemii. Mobilní analytické metody. Automatizace v chemické analýze.

Povinná literatura:

1.Atkins P.W.: Physical Chemistry. Oxford Univ.Press, Oxford 1996 2.Berčík,J. a kol.: Fyzikálne a fyzikálnochemické analytické metódy, Alfa, Bratislava, 1977 3.Brdička R., Dvořák J.: Základy fyzikální chemie. Academia, Praha 1977 4.Brdička, R. a kol.: Úvod do fyzikální chemie. Praha, SNTL 1972 5.Harris D. C.: Quantitative chemical analysis. 4th ed. New York : W.H. Freeman, 1995. 6.Holba V.: Fyzikálno-chemické vlastnosti atómov a molekul. SPN; Bratislava 1980 7.Holzbecher,Z., Churáček,J. a kol.: Analytická chemie SNTL, Praha, 1987. 8.Kalavská,D., Rúriková,D.: Minilexikon analytickej chémie, Alfa, Bratislava, 1990 9.Kellner R., Mermet J. M., Otto M., Widmer H. M.: Analytical Chemistry, Wiley 1998. 10.Moore W.J.: Fyzikální chemie, SNTL, Praha 1979 11.Polák R., Zahradník R.: Kvantová chemie. SNTL, Praha 1985 12.Skoog D. A., Holler, J. F., Nieman T. A. : Principles of instrumental analysis. 5th ed. Philadelphia : Saunders College Publishing, 1998. 13.Skoog D. A.: Analytical chemistry : an introduction. 7th ed. Fort Worth : Saunders College Publishing, 1999. 14.Sommer L. a kolektiv: Základy analytické chemie II, VUTium Brno 2000. 15.Sommer L.: Základy analytické chemie I, VUTium Brno 1998. 16.Šrámek,V., Kosina,L.: Analytická chemie, FIN Olomouc 1996, ISBN 80-7182-005- 9 17.Vacík J.: Obecná chemie. Praha, SPN 1986 18.Volka K.: Analytická chemie II. VSCHT Praha 1995. 19.Zýka J. a kol. : Analytická příručka. Díl I a II. SNTL Praha, 1988.

Doporučená literatura:

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Termodynamika: Ideální a reálné plyny. Kritický stav, princip korespondujících stavů. Tepelná rovnováha, teplota, tlak, nultá věta. První věta termodynamiky, vnitřní energie, teplo, práce. Stavové funkce. Standardní stavy. Termodynamická reverzibilita. Enthalpie,tepelné kapacity za konstantního tlaku a objemu. Termochemie. Hessův zákon. Kirchhoffova rovnice. Jouleův-Thomsonův jev. Kalorimetrie. Druhá věta termodynamiky. Entropie. Clausiova nerovnost. Účinnost tepelného stroje. Třetí věta. Gibbsova a Helmholtzova funkce. Gibbsova-Helmholtzova rovnice. Slučovací Gibbsova funkce. Závislost Gibbsovy funkce na tlaku, teplotě a složení. Chemický potenciál. Fugicita. Fázové rovnováhy: Fázové přeměny čisté látky. Obecná podmínka fázové rovnováhy. Závislost chemického potenciálu čisté látky na teplotě a tlaku. Stabilita fází. Fázový diagram. Clapeyronova a Clausiova-Clapeyronova rovnice. Klasifikace fázových přechodů. Soustavy s reagujících složek. Trojsložkové fázové diagramy. Parciální molární veličiny. Gibbsova- Duhemova rovnice. Raoultův a Henryho zákon. Termodynamika mísení. Aktivita. Kapalné roztoky. Koligativní vlastnosti. Gibbsovo fázové pravidlo. Izobarické fázové diagramy dvousložkových soustav kapalina-kapalina a kapalina-pevná látka. Chemické rovnováhy: Závislost Gibbsovy funkce na rozsahu reakce. Rovnovážná konstanta a její závislost na tlaku a na teplotě. Le Chatelierův princip. Rovnovážná elektrochemie: Aktivity iontů v roztocích. Debyeova-Hückelova teorie silných elektrolytů, iontová atmosféra, iontová síla. Součin rozpustnosti. Galvanické a elektrolytické články. Standardní potenciál elektrody, redoxní schopnost. Druhy elektrod. Nernstova rovnice. Oxidačně- redukční potenciály. Kapalinové spojení a membránový potenciál. Termodynamika elektrochemického článku. pH jeho výpočet a měření. Kinetická teorie ideálního plynu: Maxwellovo-Boltzmannovo rozdělení rychlostí, rozdělení energií, mezimolekulární srážky, srážkový průměr, frekvence srážek, střední volná dráha. Tepelná vodivost, difúze, 1. a 2. Fickův zákon. Faradayovy zákony, vodivost iontů. Specifická a molární vodivost silné a slabé elektrolyty. Kohlrauschův a Ostwaldův zákon. Převodová čísla. Elektrochemický potenciál. Přepětí a polarizace. Chemická dynamika: Rychlost chemických reakcí Rychlostní zákon, rychlostní konstanta a řády reakcí. Poločasy reakcí. Molekularita. Zvratné, následné a paralelní reakce. Teplotní závislost reakční rychlosti. Řetězová reakce, fotochemické reakce, katalýza a autokatalýza. Srážková teorie. Teorie aktivovaného komplexu, reakční koordináta, přechodový stav, aktivační energie. Vlastnosti makromolekul a fázové rozhraní: Osmóza. Elektroforéza. Polyelektrolyty a dialýza. Viskozita. Povrchová energie, kapilární jevy,praktické aspekty rozdělovacích rovnováh. Koloidy a adsorpce: Struktura a stabilita povrchů. Typy disperzních soustav, elektrická dvojvrstva. Příprava a vlastnosti koloidů. Koagulace koloidů. Fyzikální a chemická adsorpce. Adsorpční isotermy. Analytické reakce, Protolytické reakce ve vodném prostředí, základy grafického popisu acidobazických rovnováh. Komplexotvorné rovnováhy, popis komplexotvorných rovnováh, komplexy amoniaku, CN-, SCN- , I- , hydrolýza kationtů a aniontů, cheláty kovů a nekovů, organická analytická činidla. Analytické reakce za vzniku sraženin, rozpustnost a součin rozpustnosti, substituční srážení, konverze sraženin. Redoxní rovnováhy: popis redoxních reakcí, standardní a formální potenciál, redoxní disproporcionace. Principy kvalitativní chemické analýzy. Skupinová a selektivní činidla, původ analytické selektivity, maskovací činidla. Gravimetrie, Teorie vzniku sraženin, pochody na sraženinách; vážení; zpracování sraženin, gravimetrické postupy.

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodůMax. počet pokusů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51 3
        Zápočet Zápočet 33 (33) 0 3
                Písemka Písemka 33  0 3
        Zkouška Zkouška 67 (67) 0 3
                Písemná zkouška Písemná zkouška 47  0 3
                Ústní zkouška Ústní zkouška 20  0 3
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2004/2005 (M2102) Nerostné suroviny (3904T022) Zpracování a zneškodňování odpadů K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (M2102) Nerostné suroviny (3904T022) Zpracování a zneškodňování odpadů K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (M2102) Nerostné suroviny (3904T022) Zpracování a zneškodňování odpadů K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2001/2002 (M2102) Nerostné suroviny (3904T022) Zpracování a zneškodňování odpadů K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku

Hodnocení Výuky

Předmět neobsahuje žádné hodnocení.