619-0402/05 – Physical Chemistry (FCH)
Gurantor department | Department of Physical Chemistry and Theory of Technological Processes | Credits | 0 |
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 | |
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:
Přednáška
Fyzikální chemie, její význam a základní členění.
Ideální a reálné plyny.
Chemická termodynamika. Vybrané termodynamické pojmy, tepelné kapacity, 1.věta
termodynamická, vnitřní energie, entalpie, ohřev a ochlazování látek, spalná a
slučovací entalpie, reakční entalpie a její 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, podmínka chemické rovnováhy,
rovnovážná konstanta, reakční izoterma, princip pohyblivé rovnováhy.
Fázové rovnováhy – podmínky fázové rovnováhy, Gibbsův fázový zákon,
jednosložkové soustavy dvoufázové soustavy, Clapeyronova a Clausius-
Clapeyronova rovnice.
Dvousložkové soustavy, klasifikace roztoků, roztoky ideálné a reálné,
termodynamické funkce roztoků. Koligativní vlastnosti – roztoky netěkavých
látek. Binární kapalné směsi neomezeně mísitelných, omezeně mísitelných a
nemísitelných složek. Rozdělovací rovnováhy, Nernstův rozdělovací zákon,
extrakce, jednodušší a složitější rozdělovací rovnováhy.
Cvičení
Ideální a reálné plyny. Tepelná kapacita látek (pravá, střední, specifická,
molární), ohřev a ochlazování látek bez fázové přeměny a s fázovou přeměnou.
Standardní reakční entalpie, slučovací entalpie, spalná entalpie, závislost
reakční entalpie na teplotě pro reakci bez fázové přeměny látek a s fázovou
přeměnou látek. Změna entropie při chemické reakci, změna entropie při ohřevu
a ochlazování látek. Standardní reakční Gibbsova energie a její závislost na
teplotě. Rovnovážná konstanta a různé formy jejího vyjádření, stupeň
konverze,
reakční izoterma a izobara.
Fázové rovnováhy, Clapeyronova a Clausius-Clapeyronova rovnice.
Conditions for subject completion
Conditions for completion are defined only for particular subject version and form of study
Occurrence in study plans
Occurrence in special blocks
Assessment of instruction
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.