546-0306/01 – Fyzikálně-chemické procesy ()

Garantující katedraKatedra environmentálního inženýrstvíKredity5
Garant předmětudoc. Mgr. Eva Pertile, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Mgr. Eva Pertile, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení1999/2000Rok zrušení2006/2007
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
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 12+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Vyučovací metody

Anotace

Student se seznámí s vybranými chemickými a fyzikálně-chemickými procesy a získá rovněž základní znalosti významných fyzikálních vztahů a zákonitostí, které využije pro pochopení dějů ovlivňujících životní prostředí. Základy termodynamiky. 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. Vybrané chemické a fyzikálně-chemické procesy.

Povinná literatura:

1.Atkins P.W.: Physical Chemistry. Oxford Univ.Press, Oxford 1996 2.Brdička R., Dvořák J.: Základy fyzikální chemie. Academia, Praha 1977 3.Brdička, R. a kol.: Úvod do fyzikální chemie. Praha, SNTL 1972 4.Holba V.: Fyzikálno-chemické vlastnosti atómov a molekul. SPN; Bratislava 1980 5. Karpenko, V.: Vyřešené příklady z fyzikální chemie pro biology, SPN Praha, 1990. 6.Moore W.J.: Fyzikální chemie, SNTL, Praha 1979 7.Price, N. C., Dwek, R. A.: Principles and Probléme in Physical Chemistry for biochemists, Clarendon Press, Oxford 1979, 8.Vodrážka, Z: Fyzikální chemie pro biologické vědy, Academia, Praha, 1982.

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

1. Základní pojmy: Hmota (látka) a záření, množství látky – mol, Avogadrova konstanta, extenzivní a intenzivní veličiny, molární veličiny, jednotky pro koncentraci. Zákon zachování hmoty a energie, jednotka energie. 2. Vlastnosti plynů: Stav látky, jednotky tlaku a teploty, standardní hodnoty tlaku a teploty, absolutní teplota, teplotní stupnice, stavová rovnice ideálního plynu. Kinetický model ideálního plynu:rozložení rychlosti, střední kvadratická rychlost, střední rychlost. Reálné plyny: van der Waalsovy rovnice kritické veličiny plynu. 3. První termodynamická věta: Vnitřní energie, objemová práce, reverzibilní a ireverzibilní děje, stavové funkce, entalpie, tepelné kapacity při konstantním objemu a tlaku. Termochemie: entalpie (teplo) tání varu, sublimace, tuhnutí, kondenzace, reakční slučovací. 4. Druhá termodynamická věta: Definice entropie systému a okolí. Clausiova nerovnost; entropie; definice Helmholtzovy a Gibbsovy energie spontánnost a rovnováha dějů. Definice chemického potenciálu čisté látky, chemický potenciál ideálního plynu, fugacita reálného plynu. 5. Čisté látky: Pevné látky, kapaliny, plyny, fázové změny, Gibbsův zákon fází, rovnováha mezi fázemi, Clapeyronova rovnice, Clausiova-Clapeyronova rovnice, obsah vodní páry ve vzduchu, relativní vlhkost. Viskozita, povrchové napětí. 6. Směsi: Parciální molární veličiny, parciální molární objem, chemický potenciál složek směsi, Raoltův zákon, Henryho zákon, koligativní vlastnosti roztoků: zvýšení bodu varu, snížení bodu tuhnutí, rozpustnost tuhých látek, osmotický tlak. Var směsi kapalin. Definice aktivity, aktivita složek v plynné směsi a roztoku, směšovací Gibbsovy funkce. 7. Koloidní soustavy: Rozdělení, příprava koloidních systémů, význam. Díly lyofilní a lyofobní. Ultrafiltrace, dialýza, elektroforéza. Aerosoly. Pěny, emulze gely. 8. Disperzní soustavy, Struktura a stabilita povrchů. Typy disperzních soustav, elektrická dvojvrstva. Příprava a vlastnosti koloidů. Koagulace koloidů. Fyzikální a chemická adsorpce. Adsorpční isotermy. 9. Chemické rovnováhy: Reakční Gibbsovy energie, standardní reakční Gibbsovy energie, rovnovážní konstanta, závislost rovnovážné konstanty na teplotě (van´t Hortova rovnice), závislost rovnovážného složení a tlaku, homogenní a heterogenní chemické rovnováhy. Závislost Gibbsovy funkce na rozsahu reakce. Rovnovážná konstanta a její závislost na tlaku a na teplotě. Le Chatelierův princip. Komplexotvorné rovnováhy. Srážecí rovnováhy. Oxidačně - redukční rovnováhy. 10. Kinetika chemických reakcí: Reakční rychlost, reakční řád, molekularita reakce, stacionární stav, rychlost radioaktivního rozpadu, rozpadové řady. Teplotní závislost reakční rychlosti. Řetězová reakce, fotochemické reakce, katalýza a autokatalýza. 11. Elektrické a optické vlastnosti látek: Dipólový moment, elektrická permitivita, index lomu, elektronové přechody, elektronová spektroskopie, absorbance. 12. Chemická dynamika: Rychlost chemických reakcí. Rychlostní zákon, rychlostní konstanta a řády reakcí. Poločasy reakcí. Molekularita. Zvratné, následné a paralelní reakce. 13. 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. 14. Vybrané chemické a fyzikálně-chemické procesy: Princip a jejich využití: Oxidace a redukce. Hydrolýza. neutralizace. srážení. Koagulace Adsorpce. Desorpce a absorpce. Extrakce. Flotace. Iontová výměna.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 45 (45) 0
                Písemka Písemka 45  0
        Zkouška Zkouška 55 (55) 0
                Písemná zkouška Písemná zkouška 30  0
                Ústní zkouška Ústní zkouška 25  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2005/2006 (B2102) Nerostné suroviny (3904R005) Environmentální inženýrství P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2005/2006 (B2102) Nerostné suroviny (3904R005) Environmentální inženýrství K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2004/2005 (B2102) Nerostné suroviny (3904R005) Environmentální inženýrství P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2004/2005 (B2102) Nerostné suroviny (3904R005) Environmentální inženýrství K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku