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 | Requirement | Compulsory |
| Year | 2 | Semester | winter |
| | 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.
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
Occurrence in study plans
Occurrence in special blocks
Assessment of instruction
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.