619-0001/03 – Physical Chemistry (FCH)

Gurantor departmentDepartment of Physical Chemistry and Theory of Technological ProcessesCredits6
Subject guarantorprof. Ing. Jana Dobrovská, CSc.Subject version guarantorprof. Ing. Ľudovít Dobrovský, CSc., dr.h.c.
Study levelundergraduate or graduateRequirementCompulsory
Year2Semestersummer
Study languageCzech
Year of introduction1999/2000Year of cancellation2007/2008
Intended for the facultiesFMTIntended for study typesMaster
Instruction secured by
LoginNameTuitorTeacher giving lectures
DOB36 prof. Ing. Ľudovít Dobrovský, CSc., dr.h.c.
KOP30 RNDr. Mojmír Kopečný
Extent of instruction for forms of study
Form of studyWay of compl.Extent
Full-time Credit and Examination 3+3

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

Další požadavky na studenta

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

Full-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
                Laboratory work Laboratory work 15  0
                Written exam Written test 28  0
                Other task type Other task type 2  0
        Examination Examination 55 (55) 0
                Written examination Written examination 15  0
                Oral Oral examination 40  0
Mandatory attendence parzicipation:

Show history

Occurrence in study plans

Academic yearProgrammeField of studySpec.FormStudy language Tut. centreYearWSType of duty
2004/2005 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T001) Economics and Management in Metalurgy P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2003/2004 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T001) Economics and Management in Metalurgy P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2002/2003 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T001) Economics and Management in Metalurgy P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2001/2002 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T001) Economics and Management in Metalurgy P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan

Occurrence in special blocks

Block nameAcademic yearForm of studyStudy language YearWSType of blockBlock owner