Předmět: Základy fyzikální chemie

« Zpět
Název předmětu Základy fyzikální chemie
Kód předmětu KFCH/C014
Organizační forma výuky Přednáška + Seminář
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia 2
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 8
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Barták Jaroslav, Ing. Ph.D.
  • Smoláková Lucie, Ing. Ph.D.
  • Komersová Alena, doc. Ing. Ph.D.
  • Čičmanec Pavel, doc. Ing. Ph.D.
  • Frolich Karel, Ing. Ph.D.
  • Shánělová Jana, Ing. Ph.D.
  • Čapek Libor, prof. Ing. Ph.D.
  • Skopal František, doc. Ing. CSc.
  • Lochař Václav, Ing. Ph.D.
  • Hájek Martin, doc. Ing. Ph.D.
  • Drobná Helena, Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
2 týdny Kinetická teorie plynů Základní stavové veličiny a způsoby vyjadřování koncentrace. Ideální plyn - stavová rovnice, základní plynové zákony. Reálný plyn - van der Waalsova rovnice a její rozbor, generalizovaný diagram kompresibilitních faktorů, viriální rozvoj, ?technické? koeficienty roztažnost a stlačitelnost. 4 týdny Termodynamika Definice základních pojmů. První věta termodynamiky, molární tepelné kapacity, expanze do vakua a Joule--Thompsonův jev. Termochemie, termochemické zákony, tepelné zabarvení chemické reakce a fázového přechodu. Získávání termodynamických dat. Kirchhoffův zákon. Ideální reakční teplota. Druhá věta termodynamiky, Carnotův cyklus, formulace entropie. Spojení první a druhé věty termodynamické, Gibbsova a Helmholtzova energie. Výpočet změn entropie procesů. Třetí věta termodynamická, výpočet absolutních entropií, změna Gibbsovy energie chem. reakce, Gibbs-Helmholtzova rovnice. 4 týdnů Termodynamika směsí látek Parciální molární veličiny ve dvousložkových směsích, rozpouštěcí a zřeďovací tepla. Obecná podmínka termodynamické rovnováhy, Gibbsův zákon fází, Clausius-Clapeyronova rovnice. Raoultovy zákony, tenzimetrie, ebuliometrie, kryoskopie, osmometrie, destilace a rektifikace. Henryho zákon. Rovnováhy v kondenzovaných soustavách, přehánění vodní parou, rozdělovací koeficient. Rovnováhy ve třísložkových soustavách. Disperzní systémy - rozdělení. Chemické rovnováhy, Guldberg-Waagův zákon, van´t Hoffova izoterma a izobara, výpočet rovnovážného složení, heterogenní a simultánní chemické rovnováhy, afinita chem. reakce. 3 týdny Elektrochemie Základní pojmy - elektrolyt, podmínka elektroneutrality, pH. Druhy elektrod a jejich použití. Dvojice elektrod jako článek, elektromotorické napětí článku. Různé typy prakticky důležitých článků a jejich použití. Způsoby měření elektromotorického napětí článku. Vodivost roztoku elektrolytu a její praktické použití. Elektrolýza. 1 týden Chemická kinetika Reakční rychlost v jednotkovém objemu, základní pojmy. Reakční schéma ? rozdělení reakcí, rychlostní konstanta, zákon aktivní hmoty, sestavení kinetické rovnice. Teplotní závislost rychlostní konstanty.

Studijní aktivity a metody výuky
Metody práce s textem (učebnicí, knihou)
Výstupy z učení
Cílem předmětu je získat nejzákladnější představy kinetické teorie hmoty, v termodynamice jednoduchý popis systémů a dějů z hlediska energetické bilance, základních fázových a chemických rovnováh, v elektrochemii aplikace termodynamických poznatků na elektricky nabité částice. Z reakční kinetiky student získá základní znalosti o sledování časového průběhu reakcí.
Posluchač po absolvování předmětu získá nezbytný širší pohled na chemii z hlediska využití matematiky, fyziky, chemie a logického myšlení s možností rozšiřování dalších znalostí oboru fyzikální chemie.
Předpoklady
Základní znalosti z matematiky, fyziky, chemie, logické myšlení

Hodnoticí metody a kritéria
Ústní zkouška

Průběžná kontrola studia - kontrolní písemky na seminářích - 40 % zkoušky Povinná zkoušková písemka - 20 % zkoušky - z toho 3 výpočtové příklady (po 5%) a 5 otázek z teorie formou testu (po 1%) - pro umožnění účasti na ústní zkoušce je nutné: 1. dosažení v úhrnu alespoň 10% zkoušky z průběžných a zkouškové písemky a zároveň 2. správné zodpovězení alespoň 3 z 5 otázek z teoretické části zkouškové písemky. povinná ústní část zkoušky - 40 % - dostatečné zodpovězení položených 3 otázek z definovaných okruhů. - v případě vyjímečných neznalostí, nebo naopak velmi dobrého výsledku písemné a ústní části zkoušky má zkoušející právo zohlednit toto v celkovém hodnocení zkoušky.
Doporučená literatura
  • A. Tockstein. Základy fyzikální chemie I, skripta VSCHT Pardubice. Univerzita Pardubice, 1995.
  • A. Tockstein. Základy fyzikální chemie II, skripta VŠCHT Pardubice.
  • Atkins P. W. ¨Physical chemistry, Oxford University Press, Oxford 1989 U.K.. Oxford University Press, Oxford, 1989.
  • Moore W. J. Fyzikální chemie, SNTL Praha 1979.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Zdravotní laborant (2013) Kategorie: Zdravotnictví 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Povrchová ochrana stavebních a konstrukčních materiálů (2013) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Ochrana životního prostředí (2015) Kategorie: Ekologie a ochrana životního prostředí 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Ochrana životního prostředí (2014) Kategorie: Ekologie a ochrana životního prostředí 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Ochrana životního prostředí (2013) Kategorie: Ekologie a ochrana životního prostředí 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Hodnocení a analýza potravin (2013) Kategorie: Potravinářství a potravinářská chemie 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Chemie a technická chemie (2013) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Povrchová ochrana stavebních a konstrukčních materiálů (2015) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Hodnocení a analýza potravin (2015) Kategorie: Potravinářství a potravinářská chemie 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Hodnocení a analýza potravin (2014) Kategorie: Potravinářství a potravinářská chemie 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Klinická biologie a chemie (2015) Kategorie: Speciální a interdisciplinární obory 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Klinická biologie a chemie (2014) Kategorie: Speciální a interdisciplinární obory 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Farmakochemie a medicinální materiály (2014) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Farmakochemie a medicinální materiály (2013) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Povrchová ochrana stavebních a konstrukčních materiálů (2016) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Zdravotní laborant (2014) Kategorie: Zdravotnictví 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Hodnocení a analýza potravin (2016) Kategorie: Potravinářství a potravinářská chemie 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Polymerní materiály a kompozity (2013) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Polymerní materiály a kompozity (2016) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Ochrana životního prostředí (2016) Kategorie: Ekologie a ochrana životního prostředí 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Anorganické materiály (2016) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Polymerní materiály a kompozity (2014) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Farmakochemie a medicinální materiály (2015) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Chemie a technická chemie (2015) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Chemie a technická chemie (2016) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Klinická biologie a chemie (2016) Kategorie: Speciální a interdisciplinární obory 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Klinická biologie a chemie (2013) Kategorie: Speciální a interdisciplinární obory 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Anorganické materiály (2013) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Anorganické materiály (2015) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Polymerní materiály a kompozity (2015) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Povrchová ochrana stavebních a konstrukčních materiálů (2014) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Chemie a technická chemie (2014) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Anorganické materiály (2014) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Farmakochemie a medicinální materiály (2016) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní