C4660 Physical Chemistry

Faculty of Science
Spring 2002
Extent and Intensity
2/0/0. 3 credit(s). Type of Completion: zk (examination).
Teacher(s)
doc. RNDr. Marie Studničková, CSc. (lecturer)
Guaranteed by
doc. RNDr. Marie Studničková, CSc.
Chemistry Section – Faculty of Science
Prerequisites (in Czech)
Je vhodné mít zkoušku z obecné a anorganické chemie.
Course Enrolment Limitations
The course is also offered to the students of the fields other than those the course is directly associated with.
fields of study / plans the course is directly associated with
there are 21 fields of study the course is directly associated with, display
Course objectives
Physical chemistry for biology students contains themes from equilibrium thermodynamics and electrochemistry, an introduction into non-equilibrium themodynamics, themes from chemical kinetics and spectral methods.
Syllabus (in Czech)
  • 1. Thermodynamika. Makroskopické soustavy a okolí. Stavové funkce. První věta- práce a teplo, vnitřní energie. Stavová rovnice - objem , tlak, teplota. Intenzivní a extenzivní veličiny. parciální molární veličiny směsi. Stav rovnováhy. Energie, enthalpie a tepelná kapacita. 2. První zákon thermodynamiky a chemické reakce. Reakční teplo (enthalpie). Standardní stavy. Slučovací (tvorná) tepla a spalná tepla. Entropie, Gibbsova energie a chemické reakce. Chemická rovnováha. Le Chatelierův a Braunův princip. Druhý zákon thermodynamiky. Třetí zákon. Chladicí zařízení. Tepelná pumpa. 3. Aktivita složky. Rovnovážná konstanta. Chemická rovnováha ideálních a neideálních soustav. Standardní stavy a aktivity čistých složek ve směsi. 4. Fázové rovnováhy. Tání, vypařování a sublimace. Výparné teplo. Troutonovo pravidlo. Gibbsovo fázové pravidlo.Fázová rovnováha jednosložkové soustavy a Clapeyronova rovnice. Kapalné krystaly. 5. Ideální roztoky a Raoultův zákon. Změna teploty tání, teploty varu a tenze par (koligativní vlastnosti). Osmotický tlak. Vant Hoffova rovnice. 6. Reálné roztoky a thermodynamika mísení. Dodatkové funkce. Roztoky polymerů. Dělení složek směsi. Limitní zákony zředěných roztoků: Nernstův rozdělovací, Henryho zákon. 7. Ionika - rovnováhy v roztocích elektrolytů. Slabé kyseliny, pufry, Hendersonova a Haselbalchova rovnice. Rovnováhy rozpustnosti. Silné elektrolyty. Iontové aktivity. Iontová síla. Debyeův a Huckelův limitní zákon pro aktivitní koeficient. 8. Elektrodika. Galvanický článek. Nernstova rovnice. Typy elektrod. Iontové elektrody 1. a 2. druhu. Iontově selektivní elektrody. Redoxní elektrody. Vodíková elektroda. Solný můstek. Suchý článek. Vratné články - olověné akumulátory. Převodová čísla a elektroforéza. 9. Základy nerovnovážné thermodynamiky. Lokální rovnováha. Produkce entropie difuzí, tepelnou vodivostí, viskositou a chemickými reakcemi. Lineární závislost toků na silách. Princip symetrie Curie a Prigogina. Onsagerův vztah vzájemnosti. Minimum produkce entropie ve stacionárních stavech (Prigogine). Aktivní transport přes membrány. Disipativní struktury. 10. Kinetika chemických reakcí. Řád reakce, molekularita, mechanismus. Vliv teploty na rychlostní konstantu. Arrheniova rovnice. Srážková theorie a theorie aktivovaného komplexu. 11. Disperzní soustavy, jejich druhy podle fázových směsí. Charakteristiky disperzí oproti roztokům. Rozptyl světla na částicích. Emulze o/v a V/o. Stabilita disperzních soustav. 12. Interakce světla s látkou. Elektromagnetické záření podle energie fotonů, lom, absorpce a rozptyl světla. Barevnost látek. Fotochemické reakce. Fotosyntzéza, fotografický proces. Spektrální metody. Absorpční a emisní spektra.
Literature
  • FISCHER, Oldřich. Fyzikální chemie : (termodynamika, elektrochemie, kinetika, koloidní soustavy). 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1984, 333 s. info
  • VODRÁŽKA, Zdeněk. Fyzikální chemie pro biologické vědy. Vyd. 1. Praha: Academia, 1982, 565 s. URL info
  • MOORE, Walter J. Fyzikální chemie. 2. vyd. Praha: Nakladatelství technické literatury, 1981, 974 s. info
Bookmarks
https://is.muni.cz/ln/tag/PříF:C4660!
Assessment methods (in Czech)
Dvouhodinová jednosemestrální přednáška je doplněna dvouhodinovým laboratorním cvičením. Zápočet ze cvičení by měl předcházet zkoušku. Zkouška má písemnou a ústní část. K písemné zkoušce je možno si vypočítat příklady, které jsou opatřeny výsledky pro kontrolu.
Language of instruction
Czech
Further Comments
The course is taught annually.
The course is taught: every week.
Listed among pre-requisites of other courses
The course is also listed under the following terms Autumn 2007 - for the purpose of the accreditation, Spring 2008 - for the purpose of the accreditation, Spring 2011 - only for the accreditation, Autumn 2010 - only for the accreditation, Spring 2001, Spring 2003, Spring 2004, Spring 2005, Autumn 2005, Spring 2006, Autumn 2006, Spring 2007, Autumn 2007, Spring 2008, Autumn 2008, Spring 2009, Autumn 2009, Spring 2010, Autumn 2010, Spring 2011, Spring 2012, Autumn 2011 - acreditation, spring 2012 - acreditation, Spring 2013, Spring 2014, Spring 2015, Spring 2016, Spring 2017, spring 2018, Spring 2019, Spring 2020, Spring 2021, Spring 2022, Spring 2023, Spring 2024, Spring 2025.
  • Enrolment Statistics (Spring 2002, recent)
  • Permalink: https://is.muni.cz/course/sci/spring2002/C4660