619-0001/03 – Physical Chemistry (FCH)
| Gurantor department | Department of Physical Chemistry and Theory of Technological Processes | Credits | 6 |
| Subject guarantor | prof. Ing. Jana Dobrovská, CSc. | Subject version guarantor | prof. Ing. Ľudovít Dobrovský, CSc., dr. h. c. |
| Study level | undergraduate or graduate | Requirement | Compulsory |
| Year | 2 | Semester | summer |
| | Study language | Czech |
| Year of introduction | 1999/2000 | Year of cancellation | 2007/2008 |
| 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:
Přednáška
Základní plynové zákony. Chemická termodynamika - tepelné kapacity, definice,
klasifikace - I.věta termodynamická, rozbor, aplikace - reakční teplo, reakční
entalpie a její závislost na teplotě - ohřev a chlazování látek- II.věta
termodynamická, formulace, význam - termodynamické potenciály - rovnováhy
chemické a fyzikální - rovnovážné konstanty a různé formy jejich vyjádření -
výpočet rovnovážného složení - reakční izoterma, izobara, izochora -parciální
molární veličiny, chemický potenciál, aplikace na fyz.rovnováhy - Gibbsův zákon
fází - Clausius-Clapeyronova rovnice.
Chemická kinetika - reakce homogenní, heterogenní - zákl. kinetické pojmy (řád,
molekularita, rychlost, mechanismus) - řešení kinetických rovnic různých řádů -
- teplotní závislost reakční rychlosti - difúze a adsorpce, zákony, uplatnění v
heterogenní kinetice.
Roztavené kovy, struktura, fyz.chem. vlastnosti - reakce termické disociace,
redukce, termodynamika a kinetika - oxidace kovů - roztoky, vlastnosti, způsob
popisu, modely roztoků - roztavené strusky, struktura, fyz.chem. vlastnosti,
molekulární a iontová teorie - reakce mezi struskou a kovem – rozdělení kyslíku
a síry, odsíření, odfosfoření - desoxidace, teorie a metody - vměstky v
roztavených kovech, metody odstraňování - interakce roztavených kovů s plyny,
Sievertsův zákon.
Cvičení
Tepelné kapacity látek a jejich vzájemné souvislosti (pravá, střední,
specifická, molární). Izobarický ohřev a ochlazování látek. Reakční teplo,
slučovací entalpie, spalná entalpie, reakční entakpie a její závislost na
teplotě. Změna entropie při ohřevu a ochlazování látek, reakční entropie a její
závislost na teplotě. Reakční Gibbsova energie a jejím závislost na teplotě.
Chemické rovnováhy, rovnovážná konstanta a různé formy jejich vyjádření, stupeň
přeměny, reakční izoterma a izobara. Fázové rovnováhy, Clapeyronova a Clausius-
Clapeyronova rovnice. Ideální roztoky, Raoultův zákon. Iontová teorie
roztavených strusek, výpočet koncentrace jednotlivých iontů ve struskách.
Conditions for subject completion
Occurrence in study plans
Occurrence in special blocks
Assessment of instruction
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.