C4020 Fyzikální chemie II

Přírodovědecká fakulta
podzim 2026
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.
Vyučováno kontaktně
Vyučující
doc. Mgr. Markéta Munzarová, Dr. rer. nat. (přednášející)
doc. Mgr. Dominik Heger, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Hugo Semrád, Ph.D. (pomocník)
Garance
doc. Mgr. Dominik Heger, Ph.D.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Předpoklady
C4660 Fyzikální chemie I
Absolvování předmětu C4660 Základy fyzikální chemie.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
předmět má 16 mateřských oborů, zobrazit
Anotace
Cílem předmětu C4020 je poskytnout studentům základní porozumění principům, technikám a aplikacím kvantové chemie a chemické kinetiky.
Výstupy z učení
Student bude po absolvování tohoto předmětu schopen:
- Provádět výpočty dovolených hladin energie pro jednoduché kvantové systémy
- zapsat a řešit kinetické rovnice pro chemické reakce
- využívat symetrii ke klasifikaci orbitálních inetrakcí
Klíčová témata
  • 1. Elektrochemi I, MM
  • 2. Elektrochemi II + Úvod do kvantové mechaniky, MM
  • 3. Atom vodíku, MM.
  • 4. Atomy s více elektrony, MM
  • 5. Molekulové orbitaly, MM
  • 6. Molekulové vibrace a rotace, MM
  • 7. Populace hladin, MM
  • 8. Kinetická teorie plynů (Atkins 20.1.1), DH
  • Tlak ideálního plynu mikroskopicky. Předpoklady kinetického modelu. Střední kvadratické rychlosti. Hustota pravěpodobnosti a distribuční funkce. Od Boltzmannova rozdělení energií k Maxwellovu rozdělení vektoru rychlostí.
  • 9. Kinetická teorie plynů a Pohyb molekul v plynech ( Houston 1, Atkins 20.1, ), DH
  • Maxwellova distribuce velikosti rychlostí a enrgií pro různé hmotnosti a teploty. Nejpravděpodobnější rychlost a střední rychlost. Srážky molekul. Srážkový parametr, účinný průřez, srážková trubice, srážková frekvence. Střední volná dráha.
  • Chemická kinetika – ( Houston  2, Atkins 21+22), DH

  • 10. Úvod do chemické kinetiky a molekulové dynamiky – rychlost chemické reakce, rychlostní konstanta, plochy potenciálních energií.

    11. Kinetika nultého, prvního a druhého řádu – diferenciální rovnice a jejich řešení. Arrheniova rovnice.

    12. Mechanismy chemických reakcí: Paralelní reakce (kinetický a termodynamický product), následné reakce (rychlost určující krok), reakce blížící se k roznováze. Přiblížení: Reakce pseudo prvního řádu.

    13. Přiblížení: Předřazená rovnováha (vysvětlení spomalení reakce se rostoucí teplotou), Hypotéza ustáleného stavu, Lindemanův mechanismus unimolekulárního rozkladu. Doba života fluorescence, kvantový výtěžek. Radiativní doba života. 

Studijní zdroje a literatura
    povinná literatura
  • Atkins Peter, de Paula Julio: Fyzikální chemie, VŠCHT Praha (1. vydání, 2013) , ISBN: 978-80-7080-830-6.
    doporučená literatura
  • ATKINS, P. W.; Loretta JONES; Leroy LAVERMAN; James E. PATTERSON a Kelley M. H. YOUNG. Chemical principles : the quest for insight. Eighth edition. Austin: Macmillan Learning, 2023, 1119 stran. ISBN 9781319498498. info
  • ATKINS, P. W. a Julio DE PAULA. Atkins' physical chemistry. 9th ed. Oxford: Oxford University Press, 2010, xxxii, 972. ISBN 9780199543373. info
  • HOUSTON, Paul L. Chemical kinetics and reaction dynamics. Mineola, N.Y.: Dover Publications, 2006, xvii, 330. ISBN 0486453340. info
    neurčeno
  • KLOUDA, Pavel. Fyzikální chemie : studijní text pro SPŠCH. 2., upr. a dopl. vyd. Ostrava: Pavel Klouda, 2002, 139 s. ISBN 8086369064. info
  • ATKINS, P. W. a Julio DE PAULA. Atkins' physical chemistry. 8th ed. Oxford: Oxford University Press, 2006, xxx, 1064. ISBN 0198700725. info
  • ATKINS, P. W. a Julio DE PAULA. Atkins' physical chemistry. 7th ed. Oxford: Oxford University Press, 2002, xxi, 1150. ISBN 0198792859. info
  • ATKINS, P. W. Physical chemistry. 6th ed. Oxford: Oxford University Press, 1998, 1014 s. ISBN 0198501013. info
  • MOORE, Walter J. Fyzikální chemie. 2. vyd. Praha: Nakladatelství technické literatury, 1981, 974 s. info
Záložky
https://is.muni.cz/ln/tag/PříF:C4020!
Přístupy, postupy a metody používané ve výuce
Předmět tvoří 13 přednášek. Silně se doporučuje absolvovat simultánně s přednáškou také seminář C4020.
Způsob ověření výstupů z učení a požadavky na ukončení
Prezenční písemná forma s ústním dozkoušením.
Test je rozdělen na 6 témat, každé po 10 bodech.
K úspěšnému složení zkoušky bez nutnosti ústní části je nutné získat alespoň 35 bodů z celého testu a současně alespoň 2,5 bodu za každé téma. V tom případě student získá známku A za alespoň 55 bodů, B za alespoň 50 bodů, C za alespoň 45 bodů, D za alespoň 40 bodů, E za alespoň 35 bodů. Dobrovolná ústní část pak umožňuje známku (v případě úspěchu) zlepšit. Studenti, kteří získají alespoň 30 bodů celkem (bez ohledu na zisky z jednotlivých témat) se mohou dostavit k ústnímu dozkoušení, a to zejména z tématu (témat) s nejnižším bodovým ziskem u učitele příslušného tématu (příslušných témat). Studenti s méně než 30 body musí zkoušku opakovat.
Navazující předměty
Odkaz a informace vyučujících
Doporučuje se zapsat společně s předmětem C4040 Pokročilá fyzikální chemie - seminář.
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
předmět předpokládá znalosti fyzikální chemie v rozsahu C4660.
Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2008 - akreditace, jaro 2011 - akreditace, jaro 2000, podzim 2010 - akreditace, jaro 2001, jaro 2002, jaro 2003, jaro 2004, jaro 2005, jaro 2006, jaro 2007, jaro 2008, jaro 2009, jaro 2010, podzim 2010, jaro 2011, podzim 2011, podzim 2011 - akreditace, podzim 2012, podzim 2013, podzim 2014, podzim 2015, podzim 2016, podzim 2017, podzim 2018, podzim 2019, podzim 2020, podzim 2021, podzim 2022, podzim 2023, podzim 2024, podzim 2025.