546-0331/01 – Analytical and Physical Chemistry ()

Gurantor departmentDepartment of Environmental EngineeringCredits9
Subject guarantorFiktivní UživatelSubject version guarantorFiktivní Uživatel
Study levelundergraduate or graduateRequirementCompulsory
Year2Semesterwinter
Study languageCzech
Year of introduction2005/2006Year of cancellation2007/2008
Intended for the facultiesHGFIntended for study typesBachelor
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

Student familiarizing with choice chemical and physico - chemical processes and regaining as well basic knowledge of significant physical relations and regularity, which avails for understanding actions biasing environment. Bases of thermodynamic. Chemical reactions and their rate. Chemical balances and their meaning for chemical analysis. Phase conversion and phasic balances. Phasic interface and action on them. Influence of actions on phasic interfaces on processes outdoor and their technical usage. Choice chemical and physiochemical processes.

Compulsory literature:

Atkins P.W.: Physical Chemistry. Oxford Univ.Press, Oxford 1996 Harris D. C.: Quantitative chemical analysis. 4th ed. New York : W.H. Freeman, 1995. Kalavská,D., Rúriková,D.: Minilexikon analytickej chémie, Alfa, Bratislava, 1990 Kellner R., Mermet J. M., Otto M., Widmer H. M.: Analytical Chemistry, Wiley 1998. Skoog D. A., Holler, J. F., Nieman T. A. : Principles of instrumental analysis. 5th ed. Philadelphia : Saunders College Publishing, 1998. Skoog D. A.: Analytical chemistry : an introduction. 7th ed. Fort Worth : Saunders College Publishing, 1999.

Recommended literature:

Way of continuous check of knowledge in the course of semester

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerequisities

Subject has no prerequisities.

Co-requisities

Subject has no co-requisities.

Subject syllabus:

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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. Elektrochemie: Silné a slabé elektrolyty, kyseliny a zásady, pH, pufry, málo rozpustné soli. Galvanické články, měření pH. Kinetika chemických reakcí: Reakční rychlost, reakční řád, molekularita reakce, stacionární stav, rychlost radioaktivního rozpadu, rozpadové řady. Elektrické a optické vlastnosti látek: Dipólový moment, elektrická permitivita, index lomu, elektronové přechody, elektronová spektroskopie, absorbance. Koloidní soustavy: Rozdělení, příprava koloidních systémů, význam. Díly lyofilní a lyofobní. Ultrafiltrace, dialýza, elektroforéza. Aerosoly. Pěny, emulze gely. Úvod: analytická chemie, chemická analýza, kvalitativní a kvantitativní analýza. Typy chemických reakcí používaných v analytické chemii. Základní pojmy: důkaz, identifikace, stanovení. Vyhodnocení měření, vyjádření výsledků analýzy: aritmetický průměr, medián, směrodatná odchylka, interval spolehlivosti. Chyby analýzy: nahodilé, systematické, správnost, přesnost, rozpětí, odlehlé výsledky. Základní výpočty v analytické chemii: vyjadřování koncentrace: procentuální, ppm, molarita, křížové pravidlo pro ředění roztoků, příprava roztoků a pevné substance. Analytické reakce, Protolytické reakce ve vodném prostředí, základy grafického popisu acidobazických rovnováh. Komplexotvorné rovnováhy, popis komplexotvorných rovnováh, hydrolýza kationtů a aniontů, organická analytická činidla. Požadavky na chemické reakce využitelné v analytické chemii. Analytické reakce za vzniku sraženin, rozpustnost a součin rozpustnosti, substituční srážení, konverze sraženin. Redoxní rovnováhy: popis redoxních reakcí, standardní a formální potenciál. Gravimetrie, Teorie vzniku sraženin, pochody na sraženinách; vážení; zpracování sraženin, gravimetrické postupy. Procesy analýzy – obecná osnova: formulace úlohy a návrh řešení, vzorkování, úprava vzorku před analýzou, separační a koncentrační kroky, vlastní měření, vyhodnocení měření a vyjádření výsledků analýzy návrh činnosti vyplývající ze získaných dat. Principy kvalitativní chemické analýzy. Skupinová a selektivní činidla, původ analytické selektivity, maskovací činidla. Orientační zkoušky: popis pH – reakce rozpustnost, vývoj plynů při reakci s kyselinou, zkoušky v plameni. Reakce selektivní (skupinové) Reakce specifické, příklady důkazových reakcí.

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 45 (45) 0
                Project Project 25  0
                Written exam Written test 20  0
        Examination Examination 55 (55) 0
                Written examination Written examination 25  0
                Oral Oral examination 30  0
Mandatory attendence parzicipation:

Show history

Occurrence in study plans

Academic yearProgrammeField of studySpec.ZaměřeníFormStudy language Tut. centreYearWSType of duty
2006/2007 (B2102) Mineral Raw Materials (3904R022) Waste Treatment and Disposal K Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2006/2007 (B2102) Mineral Raw Materials (3904R022) Waste Treatment and Disposal K Czech Most 2 Compulsory study plan
2005/2006 (B2102) Mineral Raw Materials (3904R022) Waste Treatment and Disposal K Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2005/2006 (B2102) Mineral Raw Materials (3904R022) Waste Treatment and Disposal K Czech Most 2 Compulsory study plan

Occurrence in special blocks

Block nameAcademic yearForm of studyStudy language YearWSType of blockBlock owner