9360-0186/02 – Fyzikální chemie povrchů, koloidních soustav a chemické katalýzy (FCHPK)
| Garantující katedra | Centrum nanotechnologií | Kredity | 3 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Jana Seidlerová, CSc. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Jana Seidlerová, CSc. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 1 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | angličtina |
| Rok zavedení | 2019/2020 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Cílem předmětu je prohloubit znalosti studentů z vybraných oblastí fyzikální chemie. V rámci přednášek budou studenti seznámeni s detailními vlastnosti povrchů a jejich popisem a významem při vzájemných interakcích látek. V další části věnované chemické katalýzy budou rozšířeny teoretické poznatky studentů o význam a principy chemické katalýzy, homogenní a heterogenní, v souvislosti s řešením problémů chemické kinetiky. Budou uvedeny praktické příklady. Současně v navazujícím laboratorním cvičení si své teoretické znalosti ověří v praktických úlohách.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
Předmět navazuje na základní znalosti fyzikální chemie, které studenti získají v průběhu bakalářského studia. Jeho náplň je zaměřena na vybrané části fyzikální chemie, které jsou zaměřené na prohloubení znalostí fyzikální chemie povrchů včetně popisu základních procesů probíhajících na površích. Na tuto část navazuje oblast chemické kinetiky, která je zaměřená především na heterogenní a homogenní katalýzu. V další části předmětu budou popsány vlastnosti koloidních soustav a jejich význam při hodnocení vlastností nanomateriálů.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Zápočtová písemka o celkové hodnotě 20 bodů. Součásti udělení zápočtu je odevzdání protokolů z laboratorních prací,každý protokol bude ohodnocen max. 5 body. Zkouška písemná v celkové hodnotě 30 bodů a ústní.
E-learning
Další požadavky na studenta
Zpracovat protokoly z laboratorních cvičení.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
NÁPLŇ PŘEDNÁŠEK:
1. Termodynamika povrchů pevných látek a kapalin.
2. Specifika chemických dějů na povrchu, kinetika chemických reakcí na povrchu.
3. Adsorpce a desorpce v soustavě pevná látka – plyn, popis adsorpce, experimentální metody.
4. Adsorpce a desorpce v soustavě pevná látka – kapalina, popis adsorpce, experimentální metody.
5. Příprava a stabilita koloidních soustav, struktura koloidních micel.
6. Koloidní soustavy a soustavy s obsahem nanočástic. Strukturně mechanické vlastnosti koloidních soustav.
7. Optické a elektrické vlastnosti koloidních soustav a soustav s obsahem nanočástic.
8. Experimentální metody studia vlastností koloidních soustav.
9. Vlastnosti koloidních soustav roztoků vysokomolekulárních látek, optické vlastnosti, agregátní stálost, vysokomolekulární gely.
10. Formální kinetika složitých reakcí, simultánní, vratné, boční, postupné a řetězové reakce
11. Formální kinetika řetězové reakce a polykondenzace a Experimentální metody chemické kinetiky, měření reakční rychlosti, vyhodnocení měření
12. Teorie homogenní katalýzy, autokatalýza, příklady.
13. Heterogenní katalýza, mechanismus, aktivita katalyzátorů.
14. Fotokatalýza, princip a popis mechanismu, příklady.
NÁPLŇ CVIČENÍ:
Laboratorní cvičení bude probíhat ve čtrnáctidenních intervalech.
1. Úvod, seznámení s obsahem laboratorních cvičení a požadavky pro získání zápočtu.
2. Koagulace hydrofobního roztoku AgI a vliv želatiny a bílku na koagulaci koloidu AgI.
3. Určení izoelektrického bodu želatiny a koagulace vaječného bílku.
4. Měření zeta-potenciálu koloidu Ag a měření velikosti částic s využitím rozptylu světla.
5. Určení molekulové hmotnosti makromolekulárních látek.
6. Určování specifického měrného povrchu s využitím adsorpčních rovnováh.
7. Stanovení rychlostní konstanty fotokatalytické reakce.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky