619-0402/06 – Physical Chemistry (FCH)

Gurantor departmentDepartment of Physical Chemistry and Theory of Technological ProcessesCredits9
Subject guarantorprof. Ing. Jana Dobrovská, CSc.Subject version guarantorprof. Ing. Ľudovít Dobrovský, CSc., dr.h.c.
Study levelundergraduate or graduateRequirementCompulsory
Year2Semestersummer
Study languageCzech
Year of introduction2005/2006Year of cancellation2008/2009
Intended for the facultiesHGFIntended for study typesBachelor
Instruction secured by
LoginNameTuitorTeacher giving lectures
PER40 RNDr. Kristina Peřinová
Extent of instruction for forms of study
Form of studyWay of compl.Extent
Full-time Credit and Examination 2+1

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: 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 silné a slabé, proces rozpouštění elektrolytů, elektrolytická disociace. Elektrolýza, Faradayovy zákony, technické využití elektrolýzy. Převodová čísla iontů. Elektrická vodivost elektrolytů, měrná, molární a iontová vodivost, Kohlrauschův zákon, využití vodivostních měření. Silné elektrolyty - aktivita, aktivitní koeficient, Debye - Hückelova teorie silných elektrolytů, součin rozpustnosti. Rovnováhy v roztocích slabých elektrolytů - vývoj pojmu kyselina a báze, konstanty acidity a bazicity, hydrolýza solí, pufry, amfoterní elektrolyty. Elektrodové a redoxní potenciály, elektrody a jejich klasifikace. Galvanické články chemické a koncentrační, využití galvanických článků. Koloidní chemie – klasifikace disperzních soustav, disperzní stupeň, rozdělovací funkce velikosti částic. Fyzikální vlastnosti disperzních soustav – kinetické vlastnosti (Brownův pohyb, sedimentační jevy), elektrické vlastnosti (elektrokinetické jevy). Membránové rovnováhy. Fázové disperzní soustavy (lyosoly, suspenze, emulze, příprava a stabilita). Molekulární a micelární koloidy, základní vlastnosti. Teoretické cvičení: Vyjadřování a přepočty koncentrace roztoků, Raoltův zákon. Binární kapalné směsi nemísitelné a omezeně mísitelné. Nernstův rozdělovací zákon. Výpočty z chemické kinetiky, reakční rychlost, integrované kinetické rovnice pro reakce 1. a 2. řádu. Závislost reakční rychlosti na teplotě, aktivační energie reakce. Výpočty z elektrochemie, Faradayovy zákony elektrolýzy, střední aktivity a aktivitní koeficienty v roztocích elektrolytů. Součin rozpustnosti,elektrodový a redoxní poteciál, elektromotorické napětí galvanického článku.

Conditions for subject completion

Full-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
        Exercises evaluation Credit 33 (33) 0
                Written exam Written test 30  0
                Other task type Other task type 3  0
        Examination Examination 67 (67) 0
                Written examination Written examination 16  0
                Oral Oral examination 51  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