C4660 Basic Physical Chemistry

Faculty of Science
Spring 2004
Extent and Intensity
2/0/0. 2 credit(s) (fasci plus compl plus > 4). Recommended Type of Completion: k (colloquium). Other types of completion: zk (examination).
Teacher(s)
doc. RNDr. Pavel Kubáček, CSc. (lecturer)
Guaranteed by
doc. RNDr. Pavel Kubáček, CSc.
Chemistry Section – Faculty of Science
Prerequisites
none
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 17 fields of study the course is directly associated with, display
Course objectives
The course introduces fundamental concepts of theoretical chemistry to real chemical systems with an emphasis on the relationships between the microscopic structure and macroscopic properties of matter. Topics will include quantum theory, chemical statistics, thermodynamics, electrochemistry, and kinetics.
Syllabus
  • (1) Kvantová chemie. Kvantová teorie, pozorovatelné veličiny a operátory, Schrödingerova rovnice, vlastní funkce a energie, orbitaly, elektronová struktura atomů a molekul, repulze elektronů, spin. (2) Struktura molekul. Jaderná a elektronová struktura molekul, PES, symetrie molekul, vibrace, rotace, translace, elektronová hustota, mezimolekulové síly. (3) Statistická termodynamika. Populace, konfigurace, váha, Boltzmannova statistika, partiční funkce. (4) Interakce molekul s fotony. Spektroskopie, výběrová pravidla, rotační, vibrační a elektronová spektra, fluorescence a fosforescence, magnetická resonance, difrakční techniky. (5) Fenomenologická termodynamika. Termodynamický systém a jeho popis, termodynamické děje, 0. a 1. věta, teplo a práce, stavové funkce, entalpie, tepelné kapacity, termochemie, reakční a slučovací entalpie, standardní stav. (6) Termodynamické kritérium samovolnosti. Entropie, 2. věta, Clausiova nerovnost, Gibbsova a Helmholtzova funkce, maximální práce, 3. věta, absolutní entropie. (7) Ideální a reálné systémy. Spojená formulace 1. a 2. věty, závislost Gibbsovy funkce na teplotě a na tlaku, chemický potenciál, fugacita, aktivita, roztoky, změna složení. (8) Fázová rovnováha. Podmínka fázové rovnováhy, Gibbsův zákon fází, fázové diagramy jedné a více složek. (9) Chemická rovnováha. Reakční a standardní reakční Gibbsova funkce, reakční kvocient, rovnovážná konstanta a její závislost na teplotě. (10) Elektrochemie. Ionty, meziiontové interakce, iontová síla, elektrody a jejich potenciály, elektrochemické články. (11) Chemická dynamika. Transport, difúze, reakční kinetika jednoduchých reakcí, mechanismus, teorie aktivovaného komplexu, reakční koordináta, aktivační energie. (12) Disperzní systémy. Fázové rozhraní, adsorpce, makromolekuly, polyelektrolyty, koloidy, micely.
Literature
  • ATKINS, P. W. and Julio DE PAULA. Atkins' physical chemistry. 7th ed. Oxford: Oxford University Press. xxi, 1150. ISBN 0198792859. 2002. info
  • ATKINS, P. W. Physical chemistry. 6th ed. Oxford: Oxford University Press. 1014 s. ISBN 0198501013. 1998. info
  • ATKINS, P. W. Fyzikálna chémia. 6. vyd. Bratislava: Slovenská technická univerzita v Bratislave. 308 s. ISBN 80-227-1238-8. 1999. info
  • MOORE, Walter J. Fyzikální chemie. 2. vyd. Praha: Nakladatelství technické literatury. 974 s. 1981. info
Bookmarks
https://is.muni.cz/ln/tag/PříF:C4660!
Assessment methods (in Czech)
Předmět je vyučován formou klasické přednášky. Zkouška má písemnoum (30 min.) a ústní část (dvě otázky vylosované ze zveřejněného seznamu). Obsahem kolokvia je rozprava ke 2 otázkám, které si student vylosuje ze zveřejněného seznamu.
Language of instruction
Czech
Further comments (probably available only in Czech)
The course is taught annually.
The course is taught: every week.
Listed among pre-requisites of other courses
Teacher's information
http://cheminfo.chemi.muni.cz/kubacek/C4660/index.htm
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 2002, Spring 2003, 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 2004, recent)
  • Permalink: https://is.muni.cz/course/sci/spring2004/C4660