C4020 Physical Chemistry II

Faculty of Science
Spring 2005
Extent and Intensity
2/0/0. 2 credit(s) (fasci plus compl plus > 4). Type of Completion: zk (examination).
Teacher(s)
doc. RNDr. Pavel Kubáček, CSc. (lecturer)
Guaranteed by
doc. RNDr. Pavel Kubáček, CSc.
Chemistry Section - Faculty of Science
Timetable
Mon 13:00–14:50 02004
Prerequisites
C3140 Physical Chemistry I || C4660 Basic Physical Chemistry
C3140 or C4660.
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 6 fields of study the course is directly associated with, display
Course objectives
In the second module of physical chemistry fundamental concepts of theoretical chemistry are further developed 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. Either C3140 or C4660 course must be passed before admission to the module is granted.
Syllabus
  • 1. Variační metoda, prostá (HMO) a rozšířená (EHT) Hückelova metoda, Z-matice, Mullikenova populační ana-lýza. Metoda selfkonzistentního pole. Metody funkcionálu hustoty. 2. Elektronové, vibrační, rotační a translační stavy molekul. Lineární harmonický oscilátor, energie nulového bo-du, 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 ko-respondujících stavů. 5. Termodynamické závislosti, teplotní závislost vnitřní energie a entalpie, adiabatická expanze. Popis směsí, mí-sení, 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, závis-lost elektromotorické síly na teplotě. 8. Kinetická teorie ideálního plynu, Maxwell-Boltzmannovo rozdělení rychlostí, rozdělení energií, mezimoleku-lové 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, ak-tivovaný komplex a tranzitní stav, Eyringova rovnice. 12. Modely elektrodové dvojvrstvy, výměnná proudová hustota, Butler-Vollmerova rovnice, přepětí a polarizace, koroze. Elektrická dvojvrstva.
Literature
  • ATKINS, P. W. Physical chemistry. 6th ed. Oxford: Oxford University Press, 1998. 1014 s. ISBN 0198501013. info
  • ATKINS, P. W. Physical chemistry. 5th ed. Oxford: Oxford University Press, 1994. 1031 s. ISBN 0192690426. info
  • MOORE, Walter J. Fyzikální chemie. 2. vyd. Praha: Nakladatelství technické literatury, 1981. 974 s. info
  • DVOŘÁK, Jiří and Jiří KORYTA. Elektrochemie [Dvořák, 1983]. 3. dopl. a rozš. vyd. Praha: Academia, 1983. 410 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
Bookmarks
https://is.muni.cz/ln/tag/PříF:C4020!
Assessment methods (in Czech)
Zkouška je ústní. Student si vylosuje 2 ze zveřejněných otázek a má nejméně 15 minut na písemnou přípravu. Některé otázky jsou označeny jako důležitější a jejich hodnocení má větší váhu. Jiné otázky jsou označeny jako otázky, které přesahují rámec kurzu. Pokud si student takovouto otázku vylosuje, může losovat znovu. Rozprava u kolokvia probíhá obdobně, požadavky na úspěšné ukončení jsou však nižší než při ukončení zkouškou.
Language of instruction
Czech
Follow-Up Courses
Further comments (probably available only in Czech)
Study Materials
The course is taught annually.
General note: předmět předpokládá znalosti fyzikální chemie v rozsahu C3140 nebo C4660.
Listed among pre-requisites of other courses
Teacher's information
http://cheminfo.chemi.muni.cz/kubacek/FChII/index.htm
The course is also listed under the following terms Spring 2008 - for the purpose of the accreditation, Spring 2011 - only for the accreditation, Spring 2000, Autumn 2010 - only for the accreditation, Spring 2001, Spring 2002, Spring 2003, Spring 2004, Spring 2006, Spring 2007, Spring 2008, Spring 2009, Spring 2010, Autumn 2010, Spring 2011, Autumn 2011, Autumn 2011 - acreditation, Autumn 2012, Autumn 2013, Autumn 2014, Autumn 2015, Autumn 2016, autumn 2017, Autumn 2018, Autumn 2019, Autumn 2020.
  • Enrolment Statistics (Spring 2005, recent)
  • Permalink: https://is.muni.cz/course/sci/spring2005/C4020