619-0001/01 – Physical Chemistry (FCH)
Gurantor department | Department of Physical Chemistry and Theory of Technological Processes | Credits | 0 |
Subject guarantor | prof. Ing. Jana Dobrovská, CSc. | Subject version guarantor | prof. Ing. Jana Dobrovská, CSc. |
Study level | undergraduate or graduate | Requirement | Compulsory |
Year | 2 | Semester | summer |
| | Study language | Czech |
Year of introduction | 1999/2000 | Year of cancellation | 2005/2006 |
Intended for the faculties | FMT | Intended for study types | Master |
Subject aims expressed by acquired skills and competences
- to define thermodynamic quantities and thermodynamic laws
- to utilize the fundamental thermodynamic quantities (enthalpy, entropy, Gibbs
energy) for the system behaviour describing
- to describe the chemical equilibrium – to monitor the dependence of the
equilibrium constant on state variables (dependence on temperature, dependence
on pressure)
- to describe the phase equilibrium, Gibbs phase rule, phase equilibrium of pure
substances
- to define and to utilize basic terms of chemical kinetics - homogeneous and
heterogeneous reaction, rate of chemical reaction, kinetic equation, order of
reaction, rate constant
- to monitor the dependence of the reaction rate on temperature and on pressure
- to describe basic processes of heterogeneous reactions – diffusion, adsorption;
to determine the rate-limiting process for heterogeneous processes
- to apply gained theoretical knowledge in routine
Teaching methods
Summary
The topic of the subject is chemical thermodynamic and chemical kinetic and
their application on the chemical and physical processes.
Compulsory literature:
Atkins,P.W., Physical Chemistry. Fourth Edition, Oxford: Oxford University
Press, 1993. 995 p.
Lupis,C.H.P.Chemical Thermodynamics of materials. New York, North-Holland,
1983. 581 p.
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:
Plyny v metalurgii. Tepelné kapacity látek, pravá a střední kapacita. Přehled
teorií tep. kapacit, teplotní závislost. Změna tep. kapacity chem. reakce.
Fenomenologická a statistická termodynamika. I. věta termodynamická, formulace,
obsah, rozbor, význam. Entalpie, definice tep. kapacit. Výpočet ohřevu a
ochlazování. Termochem. zákony, výpočet reakčních tepel, jejich teplotní
závislost. Teoretická reakční teplota.
II. věta termodynamická, entropie, výpočet změn. Gibbsova a Helmholtzova
energie, termodynamické potenciály. Gibbsova-Helmholtzova rovnice, integrace,
chemický potenciál. Rozhodování o průběhu a rovnováze dějů.
Chemické rovnováhy, formy rovnoběžných konstant. Rovnice reakční izotermy.
Rovnice reakční izobary a izochory, integrace. Výpočet rovnovážných složení.
Parciální molární veličiny.
Fyzikální rovnováhy a jejich podmínky. Gibbsovo pravidlo fází, aplikace na
fyzikální a chemické rovnováhy. Rozdělení soustav podle Gibbsova pravidla fází.
Rovnice Clasius-Clapeyronova a její formy pro rovnováhy v jednosložkových
soustavách. Kinetika homogenních chemických reakcí. Rychlost reakce, řád,
molekularita, mechanizmus. Zákon o působení aktivních hmot. Kinetická
interpretace. rovnováhy. Kinetika izotermních reakcí 1. a vyšších řádů. Poločas
reakce, výpočet rozsahu reakce. Závislost reakční rychlosti na teplotě, rovnice
Arrheniova. Teorie aktivních srážek a aktivovaného komplexu. Heterogenní
kinetika a její články. Adsorbce, rovnice Freundlichova, Langmuinova, BET.
Adsorbčně-desorbční hysteneze. Difúze, I. a II. Fickův zákon principy řešení.
Konvektivní difúze. Jednodušší aplikace spojování článků heterogenní kinetiky.
Conditions for subject completion
Occurrence in study plans
Occurrence in special blocks
Assessment of instruction
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.