651-0901/02 – Fyzikální chemie (FCH)
| Garantující katedra | Katedra chemie a fyzikálně-chemických procesů | Kredity | 10 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Jana Dobrovská, CSc. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Jana Dobrovská, CSc. |
| Úroveň studia | postgraduální | Povinnost | povinně volitelný typu B |
| Ročník | | Semestr | zimní + letní |
| | Jazyk výuky | angličtina |
| Rok zavedení | 2022/2023 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | doktorské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Prohloubit znalosti studenta v oblasti fyzikální chemie se zaměřením na moderní směry rozvoje této přírodní vědy v chemických technologiích.
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Anotace
Obsahem předmětu je chemická termodynamika (termodynamický popis soustav a dějů, popis chemických a fázových rovnováh) a chemická kinetika (kinetická analýza homogenních a heterogenních reakcí).
Výběr kapitol bude proveden na základě orientace doktorské disertační práce společně se školitelem.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Aktuální články v odborných periodikách.
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Ústní zkouška s písemnou přípravou
E-learning
Další požadavky na studenta
Další požadavky nejsou definovány.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Chemická termodynamika.
I. věta termodynamická, formulace a význam. Entalpie, vliv teploty a tlaku na tuto veličinu. Reakční entalpie (tepla), termochemické zákony a jejich použití. Závislost reakčních tepel na teplotě. Teoretická reakční teplota.
II. věta termodynamická, formulace a význam. Entropie, vliv teploty, tlaku a objemu na tuto veličinu. Termodynamické potenciály – Helmholtzova a Gibbsova energie, podmínky průběhu a rovnováhy dějů. Afinita chemických reakcí. Gibbs–Helmholtzovy rovnice a jejich použití. Parciální molární veličiny – definice, vlastnosti. Chemický potenciál a jeho význam. Chemické rovnováhy, vliv vnějších podmínek na rovnováhu. Princip Le Chaterier–Braunův. Fázové rovnováhy, fáze, složky, stupně volnosti. Podmínky rovnováhy mezi fázemi. Gibbsův zákon fází, jeho aplikace na jednosložkové a vícesložkové soustavy. Clapeyronova a Clausius–Clapeyronova rovnice.
Roztoky. Klasifikace roztoků. Roztoky neelektrolytů, roztoky ideální a reálné. Empirické zákony popisující roztoky – Raoultův zákon a Henryho zákon. Reálné roztoky, volba standardního stavu pro složky roztoku, odchylky vzhledem k Raoultovu a Henryho zákonu, různé pojetí aktivit, aktivitní koeficient. Interakční koeficient, výpočet aktivitních koeficientů ve vícesložkových soustavách. Některé možnosti stanovení aktivit. Termodynamické funkce a modely roztoků. Diferenciální a integrální veličiny. Směšovací a dodatkové veličiny.
Chemická kinetika.
Kinetika homogenních chemických reakcí. Guldberg–Waagův zákon, kinetická interpretace rovnováhy. Kinetika reakcí 1., 2. a vyšších řádů. Mechanismus chemických reakcí: simultánních, protisměrných, souběžných a následných, matematické řešení. Závislost reakční rychlosti na teplotě, Arrheniova rovnice. Teorie reakční rychlosti. Závislost reakční rychlosti na tlaku. Kinetika heterogenních chemických reakcí, články heterogenní kinetiky. Difúze, molekulární difúze, I. a II. Fickův zákon, následná a souběžná difúze, principy řešení. Adsorpce, fyzikální a chemická. Adsorpce plynů na tuhé fázi. Adsorpční izotermy. Adsorpce z roztoků.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.