C4020 Pokročilá fyzikální chemie

Přírodovědecká fakulta
jaro 2006
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
Vyučující
doc. RNDr. Pavel Kubáček, CSc. (přednášející)
Zdenka Michaličková (pomocník)
Garance
doc. RNDr. Pavel Kubáček, CSc.
Ústav chemie - Chemická sekce - Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Út 11:00–12:50 A,01026
Předpoklady
C4660 Základy fyzikální chemie || C3140 Fyzikální chemie I
Základy fyzikální chemie. M1010 Matematika I a M2010 Matematika II nebo obdobný kurz matematiky je užitečný, není však nutnou podmínkou.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
předmět má 17 mateřských oborů, zobrazit
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 C4660 Základy fyzikální chemií, na který navazuje, má za cíl obsáhnout poznání základů fyzikální chemie v rozsahu bakalářského studijního programu chemického zaměření. Podmínkou zápisu je absolvování C4660.
Osnova
  • (1) Variační metoda, prostá (HMO) a rozšířená (EHT) Hückelova metoda, Z-matice, Mullikenova populační analýza. Metoda selfkonzistentního pole. Metody funkcionálu hustoty.
  • (2) Elektronové, vibrační, rotační a translační stavy molekul. Lineární harmonický oscilátor, energie nulového bodu, 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 korespondujících stavů.
  • (5) Termodynamické závislosti, teplotní závislost vnitřní energie a entalpie, adiabatická expanze. Popis směsí, mísení, 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, závislost elektromotorické síly na teplotě.
  • (8) Kinetická teorie ideálního plynu, Maxwell-Boltzmannovo rozdělení rychlostí, rozdělení energií, mezimolekulové 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, aktivovaný 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 ústní, obvykle nepřesáhne 15 minut. Student si vylosuje 2 ze zveřejněných otázek a má nejméně 15 minut na písemnou přípravu (bez učebnic, poznámek a dalších pomůcek). 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.
Navazující předměty
Informace učitele
Doporučuje se zapsat společně s předmětem C4040 Pokročilá fyzikální chemie - seminář.
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
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 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.