619-0402/04 – 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 | | |
| | Study language | Czech |
Year of introduction | 2005/2006 | Year of cancellation | 2008/2009 |
Intended for the faculties | HGF | Intended for study types | Bachelor |
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
Lectures
Individual consultations
Tutorials
Summary
The topic of the subject is chemical thermodynamics and chemical kinetics.
Compulsory literature:
Atkins,P.W., Physical Chemistry. Fourth Edition, Oxford: Oxford University
Press, 1993. 995 p.
ATKINS,Peter; De Paula,Julio. Elements of Physical chemistry. Fifth Edition. Oxford: University of Oxford, 2009. 578s.
Recommended literature:
Lupis,C.H.P.Chemical Thermodynamics of materials. New York, North-Holland,
1983. 581 p.
Additional study materials
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:
Fyzikální chemie, její význam a základní členění. Ideální a reálné plyny.
Chemická termodynamika. Tepelné kapacity, ohřev a ochlazování látek, vybrané
termodynamické pojmy, 1.věta termodynamická, vnitřní energie, entalpie,
reakční teplo a jeho závislost na teplotě, teoretická reakční teplota.
Aplikace 1. věty termodynamické na ideální plyn, práce ideálního plynu. 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. Chemické rovnováhy homogenní a
heterogenní, rovnovážná konstanta, reakční izoterma, princip Le Chatelierův-
Braunův.Fázové rovnováhy – podmínky fázové rovnováhy, Gibbsův fázový zákon,
jednosložkové soustavy, dvousložkové soustavy, klasifikace roztoků, roztoky
ideálné a reálné. Koligativní vlastnosti – roztoky netěkavých látek. Binární
kapalné směsi neomezeně mísitelných, omezeně mísitelných a nemísitelných
složek. Rozdělovací rovnováhy – extrakce.
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.
Elektrochemie – elektrolyty a elektrolytická disociace. Silné elektrolyty –
aktivita, aktivitní koeficient, Debye – Hückelova teorie. Součin rozpustnosti.
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.
Potenciometrie.
Koloidní chemie – klasifikace disperzních soustav, disperzní stupeň,
rozdělovací funkce velikosti částic. Vybrané kinetické, elektrické a optické
vlastnosti disperzních soustav. Heterogenní disperzní soustavy (lyofobní soly,
emulze, pěny, aerosoly). Koloidní roztoky vysokomolekulárních látek a
micelární koloidy.
Conditions for subject completion
Occurrence in study plans
Occurrence in special blocks
Assessment of instruction
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.