Skočit na navigaci

Informační systém Masarykovy univerzity

Informace o předmětu

IS MU > Katalog předmětů

česky | in English

C4020 Pokročilá fyzikální chemie

Přírodovědecká fakulta
podzim 2013

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.

Vyučující

doc. RNDr. Pavel Kubáček, CSc. (přednášející)

Garance

doc. RNDr. Pavel Kubáček, CSc.
Ústav chemie - Chemická sekce - Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav chemie - Chemická sekce - Přírodovědecká fakulta

Předpoklady

C4660 Základy fyzikální chemie
Absolvování předmětu C4660 Základy fyzikální chemie. M1010 Matematika I a M2010 Matematika II nebo obdobný kurz matematiky je užitečný, není však nutnou podmínkou.

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory

předmět má 16 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

V druhém modulu fyzikální chemie jsou dále rozvíjeny základní koncepty teoretické chemie s důrazem na vztah mezi mikroskopickou strukturou a makroskopickými vlastnostmi látek. Studenti si osvojí kvantitativní přístup k vysvětlování chemických projevů hmoty pomocí fyzikální teorie. Jsou zahrnuty kapitoly z kvantové chemie, chemické statistiky, termodynamiky, elektrochemie a kinetiky. Předmět společně s kurzem C4660 Základy fyzikální chemie, na který navazuje, má za cíl obsáhnout poznání základů fyzikální chemie v rozsahu bakalářského studijního programu chemického zaměření. Podmínkou zápisu je absolvování C4660.

Osnova

(1) Variační metoda, prostá (HMO) a rozšířená (EHT) Hückelova metoda, Z-matice, Mullikenova populační analýza. Metoda selfkonzistentního pole. Metody funkcionálu hustoty.
(2) Elektronové, vibrační, rotační a translační stavy molekul. Lineární harmonický oscilátor, energie nulového bodu, vibrace dinukleární molekuly, tuhý rotor.
(3) Kanonický soubor a kanonická partiční funkce, statisticko-termodynamické vyjádření vnitřní energie, entropie a Gibbsovy funkce, rovnovážná konstanta.
(4) Reálné plyny, stavové rovnice, fugacita, fugacitní koeficient a jeho závislost na tlaku, kritický stav, princip korespondujících stavů.
(5) Termodynamické závislosti, teplotní závislost vnitřní energie a entalpie, adiabatická expanze. Popis směsí, mísení, parciální molární veličiny, Gibbs-Duhemova rovnice.
(6) Koligativní vlastnosti, zvýšení bodu varu a snížení bodu tuhnutí, osmóza. Fázová rovnováha v dvousložkových systémech, azeotropy, soustavy s chemickou reakcí.
(7) Aktivity iontů, Debye-Hückelova teorie, iontová atmosféra. Termodynamika elektrochemických článků, závislost elektromotorické síly na teplotě.
(8) Kinetická teorie ideálního plynu, Maxwell-Boltzmannovo rozdělení rychlostí, rozdělení energií, mezimolekulové srážky, srážkový průřez, frekvence srážek, střední volná dráha.
(9) Transportní vlastnosti, tok molekulární veličiny, statistické zpracování difúze (random walk), transport iontů, vodivost, Debye-Hückel-Onsagerova teorie, iontové pohyblivosti.
(10) Kinetika reakcí se složeným mechanismem, přiblížení stacionárního stavu, monomolekulární reakce, katalýza a autokatalýza, chemické oscilace.
(11) Závislost reakční rychlosti na teplotě. Teorie tranzitního stavu, srážková teorie, PES a reakční koordináta, aktivovaný komplex a tranzitní stav, Eyringova rovnice.
(12) Modely elektrodové dvojvrstvy, výměnná proudová hustota, Butler-Vollmerova rovnice, přepětí a polarizace, koroze. Elektrická dvojvrstva.

Literatura

doporučená literatura

ATKINS, P. W. a Julio de. PAULA. Atkins' physical chemistry. 8th ed. Oxford: Oxford University Press, 2006. xxx, 1064. ISBN 0-19-870072-5. info
ATKINS, Peter William. Physical chemistry [Atkins, 1998]. 6th ed. Oxford: Oxford University Press, 1998. 1014 s. +. ISBN 0-19-850102-1. info

neurčeno

ATKINS, P. W. a Julio de. PAULA. Atkins' physical chemistry. 7th ed. Oxford: Oxford University Press, 2002. xxi, 1150. ISBN 0-19-879285-9. info
MOORE, Walter J. Fyzikální chemie. 2. vyd. Praha: Nakladatelství technické literatury, 1981. 974 s. info
Comprehensive dictionary of physical chemistry. Edited by Ladislav Ulický - Terence James Kemp. 1st pub. New York: Ellis Horwood, 1992. 472 s. ISBN 0-13-151747-3. info

Záložky

https://is.muni.cz/ln/tag/PříF:C4020!

Výukové metody

Předmět tvoří 12 nepovinných přednášek. Průběžné studium je možné doplnit 12 nepovinnými elektronickými testy.

Metody hodnocení

Ukončení předmětu (zkouška i kolokvium) má formu e-testu v trvání 100 minut. Test tvoří 30 otázek s volbou jedné odpovědi ze čtyř nabízených; maximální počet bodů je 50 (A: 50-45; B: 44-40; C: 39-35; D: 34-30; E: 29-25; F: 24-0 bodů; P: 50-20; N: 19-0 bodů).

Navazující předměty

Informace učitele