546-0855/01 – Fyzikální chemie (FCh)
| Garantující katedra | Katedra environmentálního inženýrství | Kredity | 5 |
| Garant předmětu | doc. Mgr. Eva Pertile, Ph.D. | Garant verze předmětu | doc. Mgr. Eva Pertile, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 2 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2019/2020 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | HGF | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
- definovat termodynamické veličiny a termodynamické zákony
- umět použít základní termodynamické veličiny (entalpie, entropie, Gibbsova energie) pro popis chování systémů
- popsat chemické rovnováhy - sledovat závislost rovnovážné konstanty na vnějších faktorech (vliv teploty, tlaku)
- popsat fázové rovnováhy – podmínky fázové rovnováhy, Gibbsův fázový zákon, fázové rovnováhy čistých látek definovat a používat základní pojmy chemické kinetiky – reakce homogenní a heterogenní, rychlost chemické reakce, kinetické rovnice, reakční řád, rychlostní konstanta
- sledovat závislost reakční rychlosti na teplotě, na tlaku
popsat základní články heterogenních reakcí – difúze, adsorpce; určení limitujícího článku heterogenního procesu
- aplikovat získané teoretické poznatky na teoretických cvičeních
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Anotace
Předmět pokrývá elementární části fyzikální chemie (zásadní pojmy a veličiny, stavové chování, základy termodynamiky), na která navazují témata z oblastí fázových rovnováh, rovnováh chemických reakcí, vybrané partie z oblasti vlastností a chování systémů obsahujících elektrolyty a popis rychlosti chemických reakcí.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Podmínky pro udělení zápočtu: Bodové ohodnocení zápočtu se skládá z bodového ohodnocení samostatných výpočtových prací (lze opravit max. jednou). Opravy budou realizovány v zápočtovém týdnu. Bodové hodnocení zápočtu: - zápočet min. bodů 13 - zápočet max. bodů 33. Hodnocení zkoušky: minimální počet bodů nutný pro získání zkoušky je 27 bodů Maximální počet bodů získaných na zkoušce je 67 bodů. Bodové hodnocení předmětu se získá součtem bodů za cvičení a za absolvování zkoušky. Výsledná klasifikace je dána podmínkami ve Studijním a zkušebním řádu VŠB TUO.
E-learning
Další požadavky na studenta
Aktivní účast na přednáškách a ve cvičeních, prokázaná úspěšným
zpracováním dílčích úkolů, zadávaných průběžně v semestru. Vypracování výpočtového protokolu.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. Fyzikální chemie, její význam a základní členění. Ideální a reálné plyny.
2. Chemická termodynamika. Tepelné kapacity, ohřev a ochlazování látek, vybrané termodynamické pojmy,
3. 1.věta termodynamická, vnitřní energie, entalpie, reakční teplo a jeho závislost na teplotě. Aplikace 1. věty termodynamické na ideální plyn, práce ideálního plynu.
4. 2.věta termodynamická – Carnotův kruhový děj, entropie, její výklad a její závislost na stavových proměnných. Helmholtzova a Gibbsova energie, vztahy mezi termodynamickými veličinami, kriteria termodynamické rovnováhy, parciální molární veličiny, chemický potenciál, aktivita.
5. Chemické rovnováhy homogenní a heterogenní, rovnovážná konstanta, reakční izoterma, princip Le Chatelierův-Braunův.
6. Fázové rovnováhy – podmínky fázové rovnováhy, Gibbsův fázový zákon, jednosložkové soustavy, dvousložkové soustavy, klasifikace roztoků, roztoky ideálné a reálné.
7. Koligativní vlastnosti – roztoky netěkavých látek. Binární kapalné směsi neomezeně mísitelných, omezeně mísitelných a nemísitelných složek.Rozdělovací rovnováhy – extrakce.
8. Chemická kinetika – klasifikace reakcí, základní pojmy (reakční rychlost v homogenních a heterogenních soustavách, řád reakce, molekularita reakce, mechanismus úhrnné reakce).
9. Integrované kinetické rovnice izolovaných reakcí. Rychlostní konstanta a její závislost na teplotě. Základní články heterogenních reakcí.
10.Elektrochemie – elektrolyty a elektrolytická disociace. Silné elektrolyty – aktivita, aktivitní koeficient, Debye – Hückelova teorie. Součin rozpustnosti.
11.Rovnováhy v roztocích slabých elektrolytů – disociace slabé kyseliny a zásady, hydrolýza solí, pufry. Elektrolýza, převodová čísla, elektrická vodivost elektrolytů. Potenciály v elektrochemii, elektrody, galvanické články.
12.Koloidní chemie – klasifikace disperzních soustav, disperzní stupeň, rozdělovací funkce velikosti částic. Vybrané kinetické, elektrické a optické vlastnosti disperzních soustav.
13.Heterogenní disperzní soustavy (lyofobní soly, emulze, pěny, aerosoly).
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky