619-0402/05 – Physical Chemistry (FCH)

Gurantor departmentDepartment of Physical Chemistry and Theory of Technological ProcessesCredits0
Subject guarantorprof. Ing. Jana Dobrovská, CSc.Subject version guarantorprof. Ing. Ľudovít Dobrovský, CSc., dr.h.c.
Study levelundergraduate or graduateRequirementCompulsory
Year2Semesterwinter
Study languageCzech
Year of introduction2005/2006Year of cancellation2008/2009
Intended for the facultiesHGFIntended for study types
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
Full-time Credit 2+2

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

Další požadavky na studenta

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

Full-time form (validity from: 1960/1961 Summer semester, validity until: 2009/2010 Winter semester)
Task nameType of taskMax. number of points
(act. for subtasks)
Min. number of points
Exercises evaluation Credit 0  0
Mandatory attendence parzicipation:

Show history

Occurrence in study plans

Academic yearProgrammeField of studySpec.FormStudy language Tut. centreYearWSType of duty
2008/2009 (B2102) Mineral Raw Materials (3904R022) Waste Treatment and Disposal P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2007/2008 (B2102) Mineral Raw Materials (3904R022) Waste Treatment and Disposal P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2006/2007 (B2102) Mineral Raw Materials (3904R022) Waste Treatment and Disposal P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2005/2006 (B2102) Mineral Raw Materials (3904R022) Waste Treatment and Disposal P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan

Occurrence in special blocks

Block nameAcademic yearForm of studyStudy language YearWSType of blockBlock owner