PředmětyPředměty(verze: 850)
Předmět, akademický rok 2019/2020
  
Fyzikální chemie pro geology - MC260P123
Anglický název: Physical chemistry for geologists
Český název: Fyzikální chemie pro geology
Zajišťuje: Katedra fyzikální a makromol. chemie (31-260)
Fakulta: Přírodovědecká fakulta
Platnost: od 2019
Semestr: zimní
E-Kredity: 4
Způsob provedení zkoušky: zimní s.:kombinovaná
Rozsah, examinace: zimní s.:2/1 Z+Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Garant: prof. RNDr. Bohuslav Gaš, CSc.
Vyučující: prof. RNDr. Bohuslav Gaš, CSc.
Anotace -
Poslední úprava: prof. RNDr. Bohuslav Gaš, CSc. (06.06.2019)
Přednáška je určena především pro studenty geologických oborů. Podává základy termodynamiky, chemické kinetiky a elektrochemie zaměřené na její užití v přírodních vědách.
Literatura
Poslední úprava: prof. RNDr. Bohuslav Gaš, CSc. (17.02.2019)

P.W. Atkins: Physical Chemistry, Oxford University Press

J. Dvořák, R. Brdička: Základy fysikální chemie, Academia, Praha

Požadavky ke zkoušce
Poslední úprava: prof. RNDr. Bohuslav Gaš, CSc. (23.10.2019)

For passing the subject the knowledge of physical chemistry in the scope presented at the lessons is requisite

1st examination
(i) Written exam - for passinng the 1st written exam at least half of maximum assesment is necessary. If not reached, the exam is evaluated as unsatisfactory.
(ii) Oral exam 

 

1st retake
(i) Written exam
(ii) Oral exam

 

2nd retake
Comissional oral examination

Sylabus -
Poslední úprava: prof. RNDr. Bohuslav Gaš, CSc. (06.06.2019)

1. Základní pojmy

Hmota (látka) a záření, množství látky - mol, Avogadrova konstanta, extenzivní a intenzivní veličiny, molární veličiny, jednotky pro koncentraci. Zákon zachování hmoty a energie, jednotky energie, energie pohybu molekul - translace, rotace, vibrace, tepelná energie, ekvipartiční princip klasické fyziky.

 

2. Vlastnosti plynů

Stav látky, jednotky tlaku a teploty, standardní hodnoty tlaku a teploty, absolutní teplota, teplotní stupnice, stavová rovnice ideálního plynu. Kinetický model ideálního plynu: rozložení rychlosti, střední kvadratická rychlost, střední rychlost, nejpravděpodobnější rychlost, střední energie, mezimolekulové srážky, srážková frekvence, hustota srážek, střední volná dráha, počet nárazů na stěnu.

Reálné plyny: van der Waalsova rovnice, kritické veličiny plynu.

 

3. První termodynamická věta

Vnitřní energie, objemová práce, reverzibilní a ireverzibilní děje, stavové funkce, entalpie, tepelné kapacity při konst. objemu a tlaku, objemová práce při reverzibilním a ireverzibilním ději, izotermická a adiabatická expanze a komprese ideálního plynu.

Termochemie: entalpie (teplo) tání, varu, sublimace, tuhnutí, kondenzace,entalpie (teplo) reakční, slučovací, spalné, závislost reakčního tepla na teplotě, Hessův zákon.

 

4. Druhá termodynamická věta

Definice entropie systému a okolí, Clausiova nerovnost, výpočet entropie, tepelné stroje, tepelná čerpadla, jejich účinnost, definice Helmholtzovy a Gibbsovy energie, spontánnost a rovnováha dějů, termodynamická stavová rovnice, Maxwellovy rovnice, závislost Gibbsovy energie na teplotě a tlaku.

Definice chemického potenciálu čisté látky, chemický potenciál ideálního plynu

 

5. Čisté látky

Pevné látky, kapaliny, plyny, fázové změny, Gibbsův zákon fází, rovnováha mezi fázemi, Clapeyronova rovnice, Clausiova-Clapeyronova rovnice, obsah vodní páry ve vzduchu, relativní vlhkost.

 

6. Směsi

Parciální molární veličiny, parciální molární objem, chemický potenciál složek směsi, Raoultův zákon, Henryho zákon, koligativní vlastnosti roztoků: zvýšení bodu varu, snížení bodu tuhnutí, rozpustnost tuhých látek, Var směsi kapalin: destilace, rektifikace, fázové diagramy p-x, T-x, azeotropické směsi, Definice aktivity, aktivita plynné směsi a roztoku, směšovací Gibbsova funkce.

 

7. Chemické rovnováhy

Reakční Gibsova energie, standardní reakční Gibbsova energie, rovnovážná konstanta, závislost rovnovážné konstanty na teplotě, závislost rovnovážného složení na tlaku, výpočet rovnovážného složení reakční směsi, homogenní a heterogenní chemické rovnováhy, chemické rovnováhy slabých elektrolytů, pH. Rovnovážná elektrochemie: galvanický článek, elektrodový potenciál, článková reakce, lithiové články.

 

8. Nerovnovážný transport

Difuze

 

9. Reakční kinetika

Rychlost chemických reakcí, rychlostní konstanta, řád chemické reakce, mechanismus reakce, kinetika složitějších reakcí, radioaktivní rozpadové ředy

 

Podrobnější sylabus včetně rovnic je dostupný na Webové stránce

http://www.natur.cuni.cz/gas

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK