546-0100/02 – Analytical and Physical Chemistry ()
| Gurantor department | Department of Environmental Engineering | Credits | 6 |
| Subject guarantor | Fiktivní Uživatel | Subject version guarantor | Fiktivní Uživatel |
| Study level | undergraduate or graduate | Requirement | Compulsory |
| Year | 2 | Semester | winter |
| | Study language | Czech |
| Year of introduction | 2000/2001 | Year of cancellation | 2008/2009 |
| Intended for the faculties | HGF | Intended for study types | Master |
Subject aims expressed by acquired skills and competences
Teaching methods
Summary
Compulsory literature:
Recommended literature:
Way of continuous check of knowledge in the course of semester
E-learning
Other requirements
Prerequisities
Subject has no prerequisities.
Co-requisities
Subject has no co-requisities.
Subject syllabus:
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.
Conditions for subject completion
Occurrence in study plans
Occurrence in special blocks
Assessment of instruction
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.