PředmětyPředměty(verze: 945)
Předmět, akademický rok 2023/2024
   Přihlásit přes CAS
Fyzikální chemie II (a) - MC260P113
Anglický název: Physical Chemistry II (a)
Český název: Fyzikální chemie II (a)
Zajišťuje: Katedra fyzikální a makromol. chemie (31-260)
Fakulta: Přírodovědecká fakulta
Platnost: od 2022
Semestr: letní
E-Kredity: 5
Způsob provedení zkoušky: letní s.:
Rozsah, examinace: letní s.:3/2, Z+Zk [HT]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
4EU+: ne
Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Poznámka: povolen pro zápis po webu
Garant: Ing. Jan Přech, Ph.D.
Vyučující: Mgr. Pavla Eliášová, Ph.D.
prof. RNDr. Bohuslav Gaš, CSc.
Ing. Jan Přech, Ph.D.
Korekvizity : MC260P112
Ve slož. prerekvizitě: MC260C45N
Ve slož. korekvizitě pro: MC260C47
Anotace -
Poslední úprava: Ing. Jan Přech, Ph.D. (09.02.2022)
Druhá část základního kurzu fyzikální chemie pro studenty všech chemických oborů, ve které jsou vyloženy klasifikace, terminologie, teorie a experimentální metody chemické kinetiky, katalýzy, koloidní chemie a elektrochemie.

Literatura
Poslední úprava: Ing. Jan Přech, Ph.D. (09.02.2022)

P. Atkins, J. de Paula, Fyzikální Chemie, český překlad 9. vydání, VŠCHT Praha, 2013 

J. Vohlídal, Chemická kinetika, Karolinum, Praha 2001
Z. Samec, Elektrochemie, Karolinum, Praha 1999

Doplňkově:

J. Olmsted, G.M. Williams, Chemistry: a Molecular Science, Mosby - Year Book, St. Louis 1993

Požadavky ke zkoušce
Poslední úprava: Mgr. Pavla Eliášová, Ph.D. (14.02.2023)

Zápočet: 3 průběžné testy z řešení příkladů probíraných na seminářích (váha 3x30%) + docházka na semináře (váha 10%, 2 absence tolerované). Pro udělení zápočtu je nutné získat v součtu nejméně 60% bodů. Při zisku více než 80% bodů se promíjí písemná část zkoušky. 

Zkouška: Písemná část + ústní část. Silně akcentováno je skutečné porozumění probrané látce. Požadováno je též používání správné terminologie

Písemná část zkoušky: Teoretický test - při výsledku 60% a lepší student postupuje k ústní zkoušce; při výsledku horším než 60% je zkouška hodnocena nedostatečně

Ústní část zkoušky: 2 losované otázky, odpovědi studenta rozhodují o známce, může být přihlíženo k výsledku testu; v případě prokázání hrubé neznalosti může být student ještě stále hodnocen nedostatečně.

Sylabus -
Poslední úprava: Ing. Jan Přech, Ph.D. (09.02.2022)

1)      Chemická kinetika

o   Klasifikace chemických reakcí (dle skript J.Vohlídal)

§  Procesy probíhající při chemické reakci

§  Elementární reakce, molekularita reakce

§  Složité reakce

§  Příklady konkrétních reakcí z org. a anorg. chemie

2)      Teorie elementárních reakcí (Atk 20.1.1., 22.1-3)

o   Kinetický model ideálního plynu (Atk 20.1.1)

o   Srážková teorie

o   Teorie aktivovaného komplexu

§  Reakční koordináta

§  Hyperplocha potenciální energie

§  Eyringův model

§  Aktivační Gibbsova energie

o   Standardní reakční entalpie a entropie a jejich význam

3)      Empirická kinetika (Atk 21.1)

§  Chemická reakce, chemická rovnice

§  Hnací síla chemické reakce

§  Rozsah reakce, konverze a další důležité reakční proměnné

§  Definice reakční rychlosti

§  Rychlostní rovnice

o   Reakční schema složité reakce (Atk 21.2)

§  Rychlost určující krok

§  Konkurenční a protisměrné reakce

§  Následné reakce, aproximace stac. Stavu ve schématu násl reakcí

§  Reakce s cyklickým schématem, aproximace stac stavu

§  Identifikace možného reakčního mechanismu

o   Střední doba života aktivního centra

o   Rozvětvené řetězové reakce, explozní limity

4)      Ideální chemické reaktory - teorie a bilance

o   Vsádkový reaktor

o   Průtočný reaktor s pístovým tokem

o   CSTR

o   Relaxační metody měření kinetiky chem. Reakcí (fenomenologicky)

5)      Zpracování kinetických dat

o   Účel kinetických experimentů

o   Závislost reakční rychlosti na teplotě, stanovení Arrheniovských parametrů (Atk 21.1.5)

o   Zlomkové časy reakce

o   Diferenciální metoda analýzy konverzní křivky

o   Metoda počátečních reakčních rychlostí

o   Izolační metoda analýzy dat

o   Std. Reakční

6)      Fotochemie

o   Kvantový výtěžek

7)      Adsorpce (Atk 23)

o   Pevný povrch

o   Langmuirova izoterma

o   BET izoterma

o   Měření ads. izoterem

8)      Katalýza (Atk 23)

o   Definice katalyzátoru

o   Selektivita, inhibice, dezaktivace

o   Homogenní katalýza – analogie s aproximací stac. Stavu

o   Enzymová katalýza – Michaelisovská kinetika, druhy inhibice

o   Heterogenní katalýza

§  7 kroků hete cat. Reakce

§  Mechanismy hete. Cat. Reakcí a odvození rychlostních rovnic

·        Langmuir-Hinshelwood- Hougen-watson

·        Rideal-Eley

·        MersVanKrevelen

§  zdánlivé řády reakce

§  Zdánlivé aktivační energie

9)      Reakce v roztocích

o   Elementární reakce v roztoku, difuzní pár

o   Brownův pohyb

o   Difuze (Atk 20.3)

§  Fickovy zákony

§  Einsteinova-Stokesova rovnice

o   Chemickou reakcí řízené reakce v roztocích – vlivy rozpouštědla

10)   Koloidní soustavy (fenomenologicky) (Atk 18.2)

o Typy koloidních soustav

o Tvorba micel a jejich využití


11) VEDENÍ ELEKTRICKÉHO PROUDU: elektronově vodivé látky, roztoky elektrolytů, pevné elektrolyty, taveniny elektrolytů, iontově vodivé polymery, vedení elektrického proudu ve vícefázových soustavách - elektrody a galvanické články, membrány, jednoduché metody založené na měření proudu - coulometrie, konduktometrie.
12). ELEKTROCHEMICKÉ ROVNOVÁHY:selektrochemický potenciál, podmínky rovnováhy, podmínka elektroneutrality, příspěvky elektrického potenciálu a složení fáze, teorie aktivitního koeficientu, rovnováhy v roztocích elektrolytů, disociace elektrolytů, asociace iontů, málo rozpustné elektrolyty, protolytické (acidobazické) reakce, rovnováhy na fázových rozhraních; Nernstův potenciálový rozdíl, Donnanův potenciálový rozdíl, absolutní elektrodový potenciál, elektrická dvojvrstva, rovnovážné napětí galvanických a voltaických článků, galvanické články, kapalinový potenciál, voltaické články.
13) ELEKTRODOVÁ KINETIKA: polarizace elektrod, zdroje proudu a elektrolyzéry, polarizační metody,kinetika jednoduché reakce přenosu elektronu, kinetika povrchových reakcí přenosu elektronu, kinetika reakcí přenosu iontu, reakce přenosu náboje a transportní procesy, rychlost reakcí přenosu náboje a látkové toky, lineární difúze, sférická difúze, stacionární konvektivní difúze, nestacionární konvektivní difúze. elektroosmotický tok.

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK