C4020 Fyzikální chemie II

Přírodovědecká fakulta
jaro 2005
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.
Chemická sekce - Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Po 13:00–14:50 02004
Předpoklady
C3140 Fyzikální chemie I || C4660 Základy fyzikální chemie
C3140 nebo C4660.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
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. Jsou zahrnuty kapitoly z kvantové chemie, chemické statistiky, termodynamiky, elektrochemie a kinetiky. Předmět společně s kurzem C3140 Fyzikální chemií I, na který navazuje, má za cíl obsáhnout poznání základů fyzikální chemie v rozsahu bakalářského studijního programu chemického zaměření. Podmínkou zápisu je absolvování buď C3140 nebo C4660.
Osnova
  • 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.
Literatura
  • 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 a 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
Záložky
https://is.muni.cz/ln/tag/PříF:C4020!
Metody hodnocení
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.
Navazující předměty
Informace učitele
http://cheminfo.chemi.muni.cz/kubacek/FChII/index.htm
Doporučuje se zapsat společně s předmětem C4040 Fyzikální chemie II - seminář.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
předmět předpokládá znalosti fyzikální chemie v rozsahu C3140 nebo 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 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.