Heterogenní fázové rovnováhy a přechody - MC240P01

• Anglický název: Heterogeneous Equilibria and Phase Transitions
• Zajišťuje: Katedra anorganické chemie (31-240)
• Fakulta: Přírodovědecká fakulta
• Platnost: od 2012
• Semestr: letní
• E-Kredity: 3
• Způsob provedení zkoušky: letní s.:
• Rozsah, examinace: letní s.:2/0, Zk [HT]
• Počet míst: 1
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: zrušen
• Jazyk výuky: čeština
• Poznámka: povolen pro zápis po webu
• Garant: doc. RNDr. Jitka Eysseltová, CSc.

Anotace

čeština

Poslední úprava: AGNEMEC (24.04.2002)

Výběrová přednáška pro posluchače odpovídajících specialisací anorganické chemie, částečně presentovaná interaktivní komputerisovanou formou. Jsou probrány historické aspekty problému ve světle vývoje světové geopolitické situace. Je rozebrán Gibbsův zákon fází a základní teorie rovnováhy pevná látka - kapalná fáze. Kondensované fázové diagramy jsou probírány postupně podle vzrůstajícího počtu složek tak, aby se posluchači dokázali samostatně orientovat ve všech situacích, v nich jsou tyto otázky presentovány v literatuře i samostatně s pomocí tohoto aparátu řešit vhodné problémy. Je zahrnuta samostatná lekce o struktuře vody a vodných roztoků a zvláštní pozornost je věnována otázkám krystalisace z vodných roztoků a mořské vodě.

angličtina

Poslední úprava: AGNEMEC (24.04.2002)

An advanced course for students of related specializations of inorganic chemistry, partially presented as interactive computer assisted lessons. Historical development of the subject with respect to different geopolitical situation in the world is given. Basic theory of the equilibrium solid - liquid is given . Condensed phase diagrams in one to multicomponent systems are discussed so that the students get the ability of orientation in the situations in which these problems are presented in the literature. The students should also be able to apply these ways on solving suitable problems. A lesson about the structure of water and water solutions is involved and a special attention is devoted to crystallization from water solutions and sea water.

Literatura

Poslední úprava: AGNEMEC (29.04.2005)

Novoselova A. V. Fazovye diagramy, ich postroyenie i metody issledovaniya. Izd. Mos. Univ., Moscow 1987.

Požadavky ke zkoušce

čeština

Poslední úprava: doc. RNDr. Vojtěch Kubíček, Ph.D. (02.05.2012)

Zkouška ústní v rozsahu daném sylabem.

angličtina

Poslední úprava: doc. RNDr. Vojtěch Kubíček, Ph.D. (02.05.2012)

Oral examination; range of knowledge is defined by sylabus.

Sylabus

čeština

Poslední úprava: AGNEMEC (24.04.2002)

1.Historický vývoj studia fázových rovnováh ve světě. Základní pojmy thermodynamiky se vztahem k tematu. Definice pojmů soustava, složka, kondensovaný systém, diagram složení, fázový diagram, fázový komplex, zobrazovací bod. Tvary diagramů složení pro dvou a čtyřsložkové systémy a přiřazování zobrazovacího bodu pro dané složení. Korelační princip.

2. Jednosložkové systémy. Clausius-Clapeyronova rovnice. Orientace v pT diagramech, příklady důležitých systémů.

3. Dvousložkové systémy. Rovnováha kapalina-pára. Prostorový tvar diagramu p-T- složení, isothermická a isobarická projekce. Isobarický diagram T-x v eutektických systémech, jeho odvození ze závislosti Gibbsovy energie na složení a praktické získávání z Tammanových křivek. L´Chatelier-Schroederova rovnice.Vliv existence modifikací na tvar isobarického fázového diagramu, vliv omezené a neomezené mísitelnosti složek, Vznik kongruentně a inkongruentně tajících sloučenin.

4. Systémy sůl - rozpouštědlo. Rozpustnost, závislost rozpustnosti na teplotě a tlaku, experimentální techniky měření rozpustnosti. Modelování tepelné závislosti rozpustnosti v systému sůl - voda, projekt rozpustnostních dat IUPAC. Metastabilní oblast, základní pojmy nauky o krystalisaci.

5. Tříslo kové soustavy. Diagramy p-složení, T-složení. Fázový diagram v ternárních systémech eutektického typu, objemy primární a sekundární krystalisace. Zobrazení fázového diagramu v rovině soustavami isotherem-isobar, průmětem do základny a svislými řezy. Vznik binárních a ternárních kongruentně a inkongruentně tajících sloučenin. Vliv výskytu modifikací a mísitelnosti v bimárních systémech na tvar fázového diagramu.

6. Systémy se dvěma elektrolyty se společným iontem a rozpouštědlem. Experimentální technika stanovení rozpustnosti ve vodných trojsložkových systémech, stanovení složení rovnovážné pevné fáze. Diagramy vlastnost - složení ve třísložkových systémech se solemi a rozpouštědlem. Solváty, kongruentně a inkongruentně rozpustné sloučeniny. Rooseboomova klasifikace tuhých roztoků v ternárních systémech se solemi a rozpouštědlem.

7. Ternární systémy s podvojnou záměnou. Definice, dopad reakce AX + BY = AY + BX na fázový problém. Tvar fázového diagramu, stabilní-nestabilní diagonála.

8. Čtyř- a více složkové systémy. Tvar diagramu složení, perspektivní pohled, centrální a orthogonální projekce tetraedru. Přehled způsobů, jakými se fázové diagramy převádějí do tvarů přístupných názoru (řezy o konstantním poměru slo ek atd.) Čtyřsložkové systémy se solemi a rozpouštědlem. Systémy A,B X,Y - S: Jaeneckeho a Loewenherzovo zobrazení. Stabilní a nestabilní diagonála. Krystalisační cesty v jednotlivých zobrazení.

9. Mořská voda. Strukturní představy o vodě a vodných roztocích elektrolytů. Přínos autorského pracoviště k problému.

Novoselova A. V. Fazovye diagramy, ich postroyenie i metody issledovaniya. Izd. Mos. Univ., Moscow 1987.

angličtina

Poslední úprava: AGNEMEC (29.04.2005)

1. Historical development of the phase equilibria investigation in the world. Related basic terms of thermodynamics. Defimition of the terms system, component, condensed system, composition diagram, phase diagram, phase complex, figurative point. Shapes of composition diagrams for two to four component sysytems, construction of the figurative point for the respective composition. Corellation rule.

2. One component systems . Clausius-Clappeyron equation. Orientation in pT diagrams, examples of important systems.

3. Binary systems. The equilibrium liquid - vapour. The space shape of the diagram p-T-composition, isothermal and isobaric projection. Isobaric T-x diagram in eutectic systems, its derivation from the dependence of G on composition and prasctical construction from Tamman curves. L´Chatelier-Schroeder equation. The influence of allotropy on the shape of the isobaric phase diagram, limited and unlimited miscibility of the component.. Formation of congruently and incongruently melting compounds.

4. Systems salt - solvent. Solubility, its dependence on temperature and pressure, experimental techniques of solubility measurements. Modeling of the temperature dependence of solubility, Solubility Data Project of IUPAC. Metastability, basic information about the crystallization science.

5. Ternary systems. The diagrams p-composition, T-composition. Phase diagrams in eutectic ternary systems, primar and secundar crystallization volumes. Planar depiction of the phase diagram by the sets of isotherms (isobars), projection on the basal plane and vertical sections. Formation of binary and ternary congruently and incongruently melting compounds. The influence of allotropy andmiscibility in the face binary systems on the shape of the ternary phase diagram.

6. Systems with two electrolytes with common ion and a solvent. Experimental techinque of solubility determination in water ternary systems, determination of the composition of the equilibrium solid phase. Diagrams property - composition in ternary systems containing two salts with a common ion and a solvent. Hydrates, congruently and incongruently soluble compounds. Roozeboom´s classification of solid solutions in ternary systems containing two salts with a common ion and a solvent..

7. Reciprocal ternary systems. Definition, the effect of the AX + BY = AY + BX reaction on the phase diagram. The shape of the diagram, stabil and nonstabil diagonal.

8. Four and more component systems. The shape of the composition diagram, the perspective view, central and orthogonal projections. The demonstration of the ways, how the phase diagrams can be transformed on a plane (sections containing a constant ratio of the components etc. ) Four component systems with the salts and the solvent.A,B X,Y - S systems: Jaenecke and Loewenherz projectionsí. Stabil and unstabil diagonals. Crystallization paths in individual projections.

9. The sea water. Present knowledge on the structure of water and water solutions. The activity of the department of Inorganic chemistry in the field of concentrated electrolyte solutions..