Předmět: Chemie pevných látek I

« Zpět
Název předmětu Chemie pevných látek I
Kód předmětu KOANCH/C067
Organizační forma výuky Přednáška
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia 1
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 5
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Wágner Tomáš, prof. Ing. DrSc.
Obsah předmětu
1. přednáška: Struktura atomu, typy vazeb a typy pevných látek. Teorie molekulové kinetika hmoty (tepelná kapacita kovů a pevných látek). 2. přednáška: Krystalický a amorfní stav pevných látek Úvod; těsné uspořádání; prostorově centrované a primitivní struktury; symetrie; typy mřížek a základních strukturních buněk; krystalické pevné látky; mřížková energie; Bravaisovy mřížky; Millerovy indexy; alotropie; amorfní pevné látky 3. přednáška: Poruchy a nestechiometrie v pevných látkách; poruchy a jejich význam, uspořádání krátkou a velkou vzdálenost; bodové poruchy, čárové poruchy, rovinné poruchy (rozhraní zrn), prostorové poruchy; povrch krystalu jeho vlastnosti; stechiometrie, nestechiometrie a poruchové stavy; růst monokrystalů 4. přednáška: Difúze a reakce v pevné fázi; 1. a 2. Fickův zákon; oxidace; kinetika růstu a popis jednotlivých kroků při chemické reakci v pevné fázi. 5. Fyzikální metody charakterizace pevných látek; energetické spektrum záření, rtg difrakce, Braggův vztah, studium krystalové struktury (prášky, monokrystaly); neutronová difrakce; elektronová mikroskopie; rtg absorpční spektroskopie (EXAFS, XANES); NMR; termická analýza; mikroskopie blízkého pole (STM, AFM), optická mikroskopie "Near field". 6. Metody přípravy pevných látek; vysokoteplotní syntézy (keramika), syntezy v mikrovlnném poli, spalovací syntézy, syntezy za vysokých tlaků, chemické a fyzikální depozice z parní fáze, reakce v taveninách, interkalace; odhad vhodné metody přípravy. 7. Fázové přeměny a fázové rovnováhy 8. Fázové diagramy a jejich složky 9. Elektronické vlastnosti pevných látek versus vazba, vodič, polovodiče, izolanty; iontová vodivost v pevných látkách; fotografie; barevná centra; supravodiče 10. Pevné látky na bázi uhlíku a jejich aplikace; polyacetylén a jemu podobné polymery; molekulové kovy; molekulární kovy; kapalné krystaly; uhlík. Zeolity a odvozené struktury; složení a struktura; syntéza, jejich využití 11. Optické vlastnosti pevných látek; interakce světla s atomy, absorpce a emise; fotonické struktury a fotonické krystaly. 12. Magnetické a dielektrické vlastnosti pevných látek. 13. Mechanické vlastnosti pevných látek. 14. Nanochemie pevných látek, důsledky nanorozměrů na vlastnosti pevných látek, kvantové tečky, nano- vlákna, trubičky, dráty a jejich syntéza (uhlík, sulfidy a další materiály).

Studijní aktivity a metody výuky
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž)
Výstupy z učení
Seznámit studenty se základy chemie pevných látek a jejími četnými aplikacemi v technické praxi.
Studenti se dokáží orientovat v základních chemických problémech materiálů a naučí se aplikovat CHPL pro různé oblasti materiálů.
Předpoklady
Základy anorganické chemie, chemie pevných látek, fyzikální chemie, analytická chemie.

Hodnoticí metody a kritéria
Ústní zkouška

Ústní zkouška.
Doporučená literatura
  • A.R.West. Basic Solid state chemistry..
  • M.Frumar. Úvod do chemie pevných látek..


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): Materiálové inženýrství (2016) Kategorie: Speciální a interdisciplinární obory 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Technologie výroby a zpracování polymerů (2015) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Vlákna a textilní chemie (2016) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Vlákna a textilní chemie (2013) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Anorganická technologie (2016) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Teorie a technologie výbušin (2016) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Organické povlaky a nátěrové hmoty (2013) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Materiálové inženýrství (2015) Kategorie: Speciální a interdisciplinární obory 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Teorie a technologie výbušin (2013) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Materiálové inženýrství (2013) Kategorie: Speciální a interdisciplinární obory 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Technologie výroby a zpracování polymerů (2013) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Chemie a technologie papíru a celulózových materiálů (2013) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Chemie a technologie papíru a celulózových materiálů (2015) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Chemie a technologie papíru a celulózových materiálů (2016) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Anorganická technologie (2015) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Vlákna a textilní chemie (2015) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Organické povlaky a nátěrové hmoty (2015) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Organické povlaky a nátěrové hmoty (2016) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Anorganická technologie (2013) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Technologie výroby a zpracování polymerů (2016) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Teorie a technologie výbušin (2015) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní