Fyzikální chemie - MC260P52

• Anglický název: Physical Chemistry
• Český název: Fyzikální chemie
• Zajišťuje: Katedra fyzikální a makromol. chemie (31-260)
• Fakulta: Přírodovědecká fakulta
• Platnost: od 2014
• Semestr: letní
• E-Kredity: 4
• Způsob provedení zkoušky: letní s.:
• Rozsah, examinace: letní s.:2/0, 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: prof. RNDr. Tomáš Obšil, Ph.D.
• Vyučující: prof. RNDr. Tomáš Obšil, Ph.D.

Anotace

čeština

Poslední úprava: prof. RNDr. Tomáš Obšil, Ph.D. (15.02.2021)

Přednáška je zaměřena na základní discipliny fyzikální chemie a jejich aplikace na problematiku životního prostředí. Velká pozornost je věnována fotochemii, elektrochemii a energetickým otázkám. Rovněž mikroheterogenní soustavy a jejich význam v přírodě je detailně vysvětlován. Výuka předmětu bude probíhat dle rozvrhu online pomocí nástroje Google Meet (odkaz pro připojení bude zaslán vždy cca 30 min před začátkem rozvrhované výuky).

angličtina

Poslední úprava: ZUSKOVA (11.02.2003)

Physical Chemistry

This course is focused on basic physical chemistry, applied on the study of environmental problems. The great attention is paid to the photochemistry, electrochemistry and energetics. Microheterogeneous systems and their importance in living systems are explained in details as well.

Literatura

Poslední úprava: prof. RNDr. Tomáš Obšil, Ph.D. (26.06.2014)

Pavlíček, Z.: Ochrana přírodního prostředí.Fyzikální chemie. SPN, Praha 1982.

J. Vacík: Obecná chemie, SPN, 1986.

Kalous, V., Pavlíček, Z.: Biofyzikální chemie, SNTL, Praha 1980.

Požadavky ke zkoušce

Poslední úprava: prof. RNDr. Tomáš Obšil, Ph.D. (31.10.2011)

Forma zkoušky: kombinovaná, první část zkoušky je písemný test v rozsahu přednášené látky (nutno získat > 60% bodů), druhá část zkoušky je ústní zkoušení v rozsahu přednášené látky.

Sylabus

čeština

Poslední úprava: ZUSKOVA (11.02.2003)

1. Stavba molekul. Nekovalentní interakce. Stavba bílkovin, nukleových kyselin. Biologické membrány. Interakce elektromagnetického záření s hmotou. Lom světla, optická aktivita, adsorpce světla. Atomová a molekulová spektra. Spektroskopie, použití při kontrole ŽP.

2. Sekundární světelné záření. Jablonského diagram. Fluorescence, fosforescence. Chemiluminiscence. Generace elektronově excitovaných stavů. Fotochemické děje v atmosféře. Fluorimetrie.

3. Základy chemické termodynamiky. I.věta, termochemie, 2.věta, entropie. Gibbsova a Helmholtzova energie. Termodynamika irreversibilních procesů.

4. Základy reakční kinetiky. Základní pojmy, teorie reakční rychlosti, katalýza, enzymové reakce. Význam pro ŽP.

5. Chemické rovnováhy. Mobilní rovnováha a zákon Guldbergův-Waagův. Stupeň konverze a jeho změny.

6. Rovnováhy v roztocích elektrolytů. Slabé a silné elektrolyty, disociace vody a pH. Produkt rozpustnosti. Modernější názory na disociaci elektrolytů.

7. Roztoky biopolymérů. Asociačně-disociační rovnováhy, interakce biopolymérů s vysokomolekulárními a nízkomolekulárními látkami. Kooperativa a allosterický efekt. Hemoglobin, jeho biofyzikálně chemické chování.

8. Průchod elektrického proudu v roztocích elektrolytů. Elektrolýza. Význam elektrolýzy pro ochranu ŽP. Vodivost elektrolytů a její praktické použití.

9. Rovnováhy mezi elektrodou a ROZTOKEM. Elektromotorické napětí a elektrodový potenciál. Měření. Typy elektrod. Použití různých typů elektrod v problematice ŽP. Enzymové elektrody.

10. Galvanické články. Primární, sekundární, palivové. Význam elektrochemických zdrojů pro ŽP. Vodík jako palivo budoucnosti. Koroze.

11. Fázové rovnováhy. Rovnovážné stavy a chemický potenciál. Jedno, dvou a třísložkové soustavy. Adsorpční rovnováhy. Povaha adsorpce, aadsorpční isotermy, praktické využití adsorpce. Chromatografie.

12. Koloidní soustavy. Rozdělení, příprava koloidních systémů, význam. Díly lyofilní a lyofobní. Ultrafiltrace, dialýza, elektroforéza. Aerosoly. Pěny, emulzed, gely.

angličtina

Poslední úprava: ZUSKOVA (11.02.2003)

1. Molecular structure. Non-covalent interactions. Structure of proteins, nucleic acids. Biological membranes. Interactions of matter with electromagnetic radiation. Refraction, optical activity, absorption of light. Atomic and molecular spectra. Spectroscopy, use of spectroscopy in environmental sciences.

2. Secondary light radiation. Jablonski diagram. Fluorescence, phosphorescence. Chemiluminiscence. Generation of electronically excited species. Photochemical processes in atmosphere. Fluorescence spectroscopy.

3. Basis of chemical thermodynamics. First law, thermochemistry, second law, entropy. Gibbs energy, Helmholtz energy. Thermodynamics of irreversible processes.

4. Basis of reaction kinetics. Basic terms, theory of reaction rate. Catalysis. Enzyme reactions. Significance for environmental sciences.

5. Chemical equilibria. Mobile equilibria and Guldgerg-Waag law. Degree of conversion and its changes.

6. Equilibria in solutions of electrolytes. Weak and strong electrolytes, water dissociation and pH. Product of solubility. Modern approaches to dissociation of electrolytes.

7. Solutions of biopolymers. Association-dissociation equilibria, interactions of biopolymers with high- and low- molecular compounds. Cooperativity and allosteric effect. Hemoglobine, its biophysical properties.

8. Transport phenomena, electrolysis, significance for environmental sciences.

9. Equilibria between electrode and electrolyte. Electromotoric voltage and electrode potential. Measurement of electrode potential. Types of electrodes, applications in environmental sciences. Enzyme electrodes.

10. Galvanic cells. Primary, secondary fuel cells. Significance of electrochemical sources for environmental sciences. Hydrogen as fuel of future. Corrosion.

11. Phase equilibria. Equilibria and chemical potential. One, two, and three component systems. Adsorption equilibria. Character of adsorption. Adsorption isotherm. Practical applications, chromatography.

12. Systems of colloids. Classification, preparation of colloids, importance. Lyophilic and lyophobic forces. Ultrafiltration, dialysis, electrophoresis. Aerosols, foams, emulsions, gels.