619-0405/02 – Fyzikální chemie I (FCHI)
Garantující katedra | Katedra fyzikální chemie a teorie technologických procesů | Kredity | 3 |
Garant předmětu | prof. Ing. Jana Dobrovská, CSc. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Ľudovít Dobrovský, CSc., dr. h. c. |
Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
Ročník | 2 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
Rok zavedení | 2015/2016 | Rok zrušení | 2020/2021 |
Určeno pro fakulty | HGF | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
- definovat termodynamické veličiny a termodynamické zákony
- používat základní termodynamické veličiny (entalpie, entropie, Gibbsova energie)
pro popis chování systémů
- popsat chemické rovnováhy - sledovat závislost rovnovážné konstanty na vnějších
faktorech (vliv teploty, tlaku)
- popsat fázové rovnováhy – podmínky fázové rovnováhy, Gibbsův fázový zákon,
fázové rovnováhy čistých látek
- popsat fázové rovnováhy ve dvousložkových soustavách
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Anotace
Obsahem předmětu je chemická termodynamika (termodynamické zákony, termodynamické veličiny, chemické a fázové rovnováhy
Povinná literatura:
Atkins,P.W., Fyzikálna chémia. Bratislava: STU,1999.
Adamcová,Z.a kol., Příklady a úlohy z fyzikální chemie. Praha: SNTL, 1989.
Bureš,M.,Černý,Č., Chuchvalec,P., Fyzikální chemie II. Praha: VŠCHT, 1994.
Fischer, O. a kol., Fyzikální chemie. Praha: SNTL, 1983. 333 s.
Holub,R. a kol., Fyzikální chemie I. Praha: VŠCHT, 1991. 243 s.
Kalousek.J.,Dobrovský, Ľ., Základy fyzikální chemie.Ostrava: ES VŠB,1985.155 s.
Kellö,V., Tkáč,A., Fyzikálna chemia. Bratislava: Alfa, 1977. 778 s.
Kopečný,M., Dobrovský,Ľ., Sbírka řešených příkladů z fyzikální chemie.
Ostrava: ES VŠB, 1991.
Linzer, E., Dorušková,M., Kalousek,J., Základy fyzikální chemie v příkladech.
Ostrava: ES VŠB 1994. 192 s.
Moore,W.J., Fyzikální chemie. Praha: SNTL, 1979. 974 s.
Novák,J.a kol.Fyzikální chemie:bakalářský kurs. Praha: VŠCHT, 2005. 216 s.
Elektronická verze: http://vydavatelstvi.vscht.cz/knihy/uid_isbn-80-7080-559-
5/pages-img/001.html
Peřinová, K. a kol., Sbírka příkladů z fyzikální chemie. elektronická verze
http://fmmi10.vsb.cz/619/login.php
Atkins,P.W., Physical Chemistry. Fourth Edition. Oxford: Oxford University
Press, 1993. 995 p.
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Podmínky pro udělení zápočtu:
Bodové ohodnocení zápočtu se skládá z bodového ohodnocení docházky na cvičení a z bodového ohodnocení samostatných výpočtových prací:
- 100% účast a 1 omluvená neúčast (93% účast) na cvičeních – 3 body
- 2 omluvené neúčasti na cvičeních (86% účast na cvičeních) - 1 bod
- 3 - 4 omluvené neúčasti (79%- 72 % účast) na cvičeních - 0 bodů
- účast na cvičeních menší než 72% (více než 4 omluvené neúčasti) poskytují možnost neudělení zápočtu
- úspěšné absolvování 2 samostatných výpočtových písemek – hodnocení – (15 + 15) = max. 30 bodů
- lze opravit maximálně 1 písemku maximálně jedenkrát. Opravy budou v zápočtovém týdnu.
Bodové hodnocení zápočtu:
- zápočet min. bodů 17
- zápočet max. bodů 33
V celkovém zisku bodového ohodnocení zápočtu musí být obsaženo nenulové ohodnocení obou samostatných výpočtových písemek, tzn. student musí absolvovat obě písemky.
E-learning
Další požadavky na studenta
Další požadavky nejsou definovány.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
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.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.