619-0001/06 – Physical Chemistry (FCH)

Gurantor departmentDepartment of Physical Chemistry and Theory of Technological ProcessesCredits7
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 facultiesHGFIntended for study typesMaster
Instruction secured by
LoginNameTuitorTeacher giving lectures
PER40 RNDr. Kristina Peřinová
Extent of instruction for forms of study
Form of studyWay of compl.Extent
Full-time Credit and Examination 2+1
Combined Credit and Examination 0+0

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: Chemická kinetika – klasifikace reakcí, základní pojmy (reakční rychlost v homogenních a heterogenních soustavách, řád reakce, molekularita reakce, mechanismus úhrnné reakce). Integrované kinetické rovnice izolovaných reakcí. Rychlostní konstanta a její závislost na teplotě. Základní články heterogenních reakcí. Teorie reakční rychlosti. Elektrochemie – elektrolyty silné a slabé, proces rozpouštění elektrolytů, elektrolytická disociace. Silné elektrolyty - aktivita, aktivitní koeficient, Debye - Hückelova teorie, součin rozpustnosti. Rovnováhy v roztocích slabých elektrolytů - vývoj pojmu kyselina a báze, konstanty acidity a bazicity, hydrolýza solí, pufry, amfoterní elektrolyty. Elektrická vodivost elektrolytů, převodová čísla. Elektrodové a redoxní potenciály, elektrody a jejich klasifikace. Galvanické články chemické a koncentrační. Elektrolýza, Faradayovy zákony, technické využití, chemické zdroje proudu. Koloidní chemie – klasifikace disperzních soustav, disperzní stupeň, rozdělovací funkce velikosti částic. Obecné fyzikální vlastnosti disperzních soustav - difuzivita a sedimentace, osmotický tlak a membránové rovnováhy. Adsorpce na pohyblivém a nepohyblivém fázovém rozhraní. Fázové disperzní soustavy, molekulární koloidy, micelární koloidy. Teoretické cvičení: Vyjadřování a přepočty koncentrace roztoků, Raoltův zákon. Binární kapalné směsi nemísitelné a omezeně mísitelné. Nernstův rozdělovací zákon. Výpočty z chemické kinetiky, reakční rychlost, integrované kinetické rovnice pro reakce 1. a 2. řádu. Závislost reakční rychlosti na teplotě, aktivační energie reakce. Výpočty z elektrochemie, Faradayovy zákony elektrolýzy, výpočet středního aktivitního koeficientu podle Debye – Hückelova limitního zákona, součin rozpustnosti, elektrodový a redoxní poteciál, elektromotorické napětí galvanického článku.

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 33 (33) 0
                Written exam Written test 28  0
                Other task type Other task type 5  0
        Examination Examination 67 (67) 0
                Written examination Written examination 16  0
                Oral Oral examination 51  0
Mandatory attendence parzicipation:

Show history

Occurrence in study plans

Academic yearProgrammeField of studySpec.FormStudy language Tut. centreYearWSType of duty
2004/2005 (M2102) Mineral Raw Materials (3904T022) Waste Treatment and Disposal P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2003/2004 (M2102) Mineral Raw Materials (3904T022) Waste Treatment and Disposal P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2002/2003 (M2102) Mineral Raw Materials (3904T022) Waste Treatment and Disposal P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2001/2002 (M2102) Mineral Raw Materials (3904T022) Waste Treatment and Disposal P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2001/2002 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli (03) Metallurgy of Iron and Steel K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2001/2002 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T022) Slévárenství (04) Slévárenství K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2001/2002 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T030) Tváření materiálů (05) Tváření materiálů K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2001/2002 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T001) Economics and Management in Metalurgy K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2001/2002 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T024) Thermal Engineering (01) Tepelná technika K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2001/2002 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T020) Industrial Ceramics and Refractory Materials (02) Průmyslová keramika a žárovzdorné materiály K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2001/2002 (M2109) Metallurgical Engineering (3902T007) Automation and Computer Techniques in Metalurgy K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2001/2002 (M3909) Process Engineering (3911T008) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu (01) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálů K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2001/2002 (M3909) Process Engineering (2807T004) Chemical Engineering (02) Chemické inženýrství K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2001/2002 (M3909) Process Engineering (2811T002) Chemie a technologie paliv (03) Chemie a technologie paliv K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2001/2002 (M3909) Process Engineering (2805T002) Chemie a technologie ochrany životního prostředí (04) Chemie a technologie ochrany životního prostředí K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2001/2002 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T020) Nové technické materiály (01) New Technical Materials K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2001/2002 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T010) Kovové materiály (02) Metalic Materials K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2001/2002 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T019) Neželezné kovy (03) Non-ferous Metals K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2000/2001 (M2102) Mineral Raw Materials (3904T022) Waste Treatment and Disposal P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2000/2001 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli (03) Metallurgy of Iron and Steel K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2000/2001 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T022) Slévárenství (04) Slévárenství K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2000/2001 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T030) Tváření materiálů (05) Tváření materiálů K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2000/2001 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T001) Economics and Management in Metalurgy K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2000/2001 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T024) Thermal Engineering (01) Tepelná technika K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2000/2001 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T020) Industrial Ceramics and Refractory Materials (02) Průmyslová keramika a žárovzdorné materiály K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2000/2001 (M3909) Process Engineering (2807T004) Chemical Engineering K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2000/2001 (M3909) Process Engineering (3911T008) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu (01) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálů K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2000/2001 (M3909) Process Engineering (2807T004) Chemical Engineering (02) Chemické inženýrství K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2000/2001 (M3909) Process Engineering (2811T002) Chemie a technologie paliv (03) Chemie a technologie paliv K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2000/2001 (M3909) Process Engineering (2805T002) Chemie a technologie ochrany životního prostředí (04) Chemie a technologie ochrany životního prostředí K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2000/2001 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T020) Nové technické materiály (01) New Technical Materials K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2000/2001 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T010) Kovové materiály (02) Metalic Materials K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2000/2001 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T019) Neželezné kovy (03) Non-ferous Metals K Czech Ostrava 3 Compulsory study plan

Occurrence in special blocks

Block nameAcademic yearForm of studyStudy language YearWSType of blockBlock owner