619-0402/04 – 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 graduate
Study languageCzech
Year of introduction2005/2006Year of cancellation2008/2009
Intended for the facultiesHGFIntended for study typesBachelor
Instruction secured by
LoginNameTuitorTeacher giving lectures
FRA37 Ing. Hana Francová, Ph.D.
KOS37 Ing. Gabriela Kostiuková, Ph.D.
Extent of instruction for forms of study
Form of studyWay of compl.Extent
Part-time Credit and Examination 16+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

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.

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

Part-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
        Examination Examination 100  0
        Exercises evaluation Credit  
Mandatory attendence parzicipation:

Show history

Occurrence in study plans

Academic yearProgrammeField of studySpec.ZaměřeníFormStudy language Tut. centreYearWSType of duty
2008/2009 (B2102) Mineral Raw Materials (2102R013) Processing of Raw Materials and Recycling K Czech Most 2 Compulsory study plan
2007/2008 (B2102) Mineral Raw Materials (2102R013) Processing of Raw Materials and Recycling K Czech Most 2 Compulsory study plan
2006/2007 (B2102) Mineral Raw Materials (2102R013) Processing of Raw Materials and Recycling K Czech Most 2 Compulsory study plan
2005/2006 (B2102) Mineral Raw Materials (2102R013) Processing of Raw Materials and Recycling K Czech Most 2 Compulsory study plan

Occurrence in special blocks

Block nameAcademic yearForm of studyStudy language YearWSType of blockBlock owner