546-0100/02 – Analytical and Physical Chemistry ()

Gurantor departmentDepartment of Environmental EngineeringCredits6
Subject guarantorFiktivní UživatelSubject version guarantorFiktivní Uživatel
Study levelundergraduate or graduateRequirementCompulsory
Year2Semesterwinter
Study languageCzech
Year of introduction2000/2001Year of cancellation2008/2009
Intended for the facultiesHGFIntended for study typesMaster
Instruction secured by
LoginNameTuitorTeacher giving lectures
PER34 doc. Mgr. Eva Pertile, Ph.D.
Extent of instruction for forms of study
Form of studyWay of compl.Extent
Part-time Credit and Examination 12+8

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

Part-time form (validity from: 1960/1961 Summer semester)
Task nameType of taskMax. number of points
(act. for subtasks)
Min. number of points
Exercises evaluation and Examination Credit and Examination 100 (100) 51
        Exercises evaluation Credit 33 (33) 0
                Written exam Written test 33  0
        Examination Examination 67 (67) 0
                Written examination Written examination 47  0
                Oral Oral examination 20  0
Mandatory attendence parzicipation:

Show history

Occurrence in study plans

Academic yearProgrammeField of studySpec.ZaměřeníFormStudy language Tut. centreYearWSType of duty
2004/2005 (M2102) Mineral Raw Materials (3904T022) Waste Treatment and Disposal K Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2003/2004 (M2102) Mineral Raw Materials (3904T022) Waste Treatment and Disposal K Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2002/2003 (M2102) Mineral Raw Materials (3904T022) Waste Treatment and Disposal K Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2001/2002 (M2102) Mineral Raw Materials (3904T022) Waste Treatment and Disposal K Czech Ostrava 2 Compulsory study plan

Occurrence in special blocks

Block nameAcademic yearForm of studyStudy language YearWSType of blockBlock owner