Detail předmětu

Fyzikální chemie II

FCH-BC_FCH2Ak. rok: 2019/2020

Rychlost chemických reakcí, reakce 1. a 2. řádu, reakce vyšších řádů, kinetika složených reakcí, teorie chemické kinetiky, závislost rychlosti chemické reakce na teplotě, teorie absolutních reakčních rychlostí, řetězové a fotochemické reakce, teorie homogenní a heterogenní katalýzy. Fyzikální chemie povrchů, termodynamika fázových rozhraní, teorie smáčení, adsorpční jevy - Gibbsova rovnice adsorpční izotermy, adsorpce na pohyblivém fázovém rozhraní a na tuhém povrchu, charakterizace koloidních disperzí, chování disperzí, elektrická dvojvrstva, molekulově- kinetické vlastnosti disperzních soustav - sedimentace, osmotický tlak, Donnanovy rovnováhy, optické a reologické vlastnosti disperzních soustav, gely, hrubědisperzní soustavy - emulze, suspenze, aerodisperzní soustavy.

Výsledky učení předmětu

V rámci přednášek z Chemické kinetiky studenti získají základní znalosti z kinetiky elementárních a složitých reakcí, kinetiky homogenně a heterogenně katalyzovaných reakcí, jakož i o faktorech, ovlivňujících rychlost chemických reakcí. V části Koloidní chemie jsou studenti informováni o základních fyzikálně-chemických vlastnostech disperzních koloidních soustav a vlastnostech povrchů. Získané znalosti si studenti ověřují v rámci výpočtových cvičení, jejichž absolvování formou zápočtu po splnění přesně definovaných podmínek umožňuje přistoupení ke zkoušce z předmětu Fyzikální chemie II. Vykonání zkoušky je následně základem pro úspěšné zvládnutí dalších předmětů ve vyšších ročnících, především předmětu Chemické inženýrství.

Prerekvizity

Znalosti z vybraných kapitol z předmětu Fyzika I. II. (skupenské stavy, elektrodynamika, optika). Základy diferenciálního a integrálního počtu.

Doporučená nebo povinná literatura

Kello V., Tkáč A.: Fyzikálna chémia, Alfa, Bratislava 1977 (CS)
Atkins P. W.: Fyzikálna chémia, STU v Bratislave, Bratislava 1999 (CS)
Bartovská L., Šišková M.: Fyzikální chemie povrchů a koloidních soustav. VŠCHT v Praze, Praha 2002 (CS)
Lisý M., Valko L.:Príklady a úlohy z fyzikálnej chémie, Alfa, Bratislava 1979 (CS)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Výuka předmětu je realizována formou: Přednáška - 2 vyučovací hodiny týdně, Cvičení - 2 vyučovací hodiny týdně. Vyučujícím a studentům je k dispozici e-learningový systém LMS Moodle.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínkou udělení zápočtu je absolvování všech průběžných písemných testů. Zápočet je udělen v případě dosažení průměru alespoň 50 bodů ze všech průběžných písemných testů (každý test je hodnocen 0-100 body). Při průměru menším než 50 bodů je podmínkou zápočtu absolvování souhrnného testu a získání alespoň 50 bodů z tohoto testu (ze 100 možných bodů).
Výsledná známka je dána váženým průměrem dvou hodnot: 1. průměru bodového hodnocení průběžných písemných testů ze cvičení (váha 30%) a 2. bodového hodnocení zkoušky (váha 70%). Je-li však zkouška hodnocena stupněm F, je výslednou známkou rovněž stupeň F. Je-li průměr bodového hodnocení průběžných písemných testů ze cvičení menší než 50 a souhrnný test je úspěšně absolvován, bere se do výsledného hodnocení předmětu hodnota 50 bodů (bez ohledu na výsledek souhrnného testu). Zkouška má povinnou písemnou část, k ústní části lze přistoupit pouze po získání alespoň 50 bodů z písemné části – není-li tomu tak, je zkouška hodnocena stupněm F. Písemná část sestává z deseti otázek, hodnocených 0-10 body. Při neúspěšné ústní části je možno opakovat pouze tuto část.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1. Rychlost chemické reakce. Reakce prvního, druhého a vyšších řádů.

2. Stanovení řádu chemických reakcí. Reakce složité: vratné, paralelní a následné reakce.

3. Vliv teploty na rychlost chemické reakce. Teorie aktivních srážek. Teorie absolutních
reakčních rychlostí.

4. Reakce v roztocích. Teorie homogenní katalýzy. Enzymová katalýza.

5. Řetězové reakce. Fotochemické reakce. Difuze.

6. Kinetika heterogenních reakcí.

7. Klasifikace disperzních soustav. Distribuční funkce. Termodynamika fázových rozhraní -
volná a celková povrchová energie..

8. Teorie smáčení. Adhezní a kohezní práce. Zakřivené povrchy.

9. Teorie adsorpce - Gibbsova rovnice adsorpční izotermy. Adsorpce na pohyblivém fázovém
rozhraní, adsorpce na povrchu tuhé látky.

10. Elektrokinetické jevy, teorie elektrické dvojvrstvy. Koloidně disperzní soustavy, jejich
rozdělení a příprava. Fázové a molekulové koloidy, polokoloidy.

11. Molekulově-kinetické vlastnosti koloidních soustav - Brownův pohyb, difuze.
Sedimentace a osmotický tlak koloidně disperzních soustav, Donnanovy rovnováhy.

12. Stabilita koloidně disperzních soustav. Koagulace, flokulace. Optické vlastnosti a
viskozita koloidně disperzních soustav.

13. Gély, jejich rozdělení a vlastnosti. Hrubodisperzní soustavy - základní charakteristiky
suspenzí a emulzí.

14. Aerodisperzní soustavy.

Cíl

Cílem předmětu Fyzikální chemie II. je poskytnutí základních vědomostí z chemické kinetiky a koloidní chemie tak, aby je bylo možné využít při řešení problémů v podmínkách laboratorní a průmyslové praxe. Zároveň budou získané znalosti sloužit jako základ pro studium dalších předmětů.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast na výuce je povinná a může být průběžně kontrolována, studium je průběžně kontrolováno pravidelnými písemnými testy na cvičeních a aktivními prvky ve výuce.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPCP_CHCHTE bakalářský, 2. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný
  • Program BKCP_CHCHTE bakalářský, 2. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný

  • Program BKCP_CHCHT bakalářský

    obor BKCO_CHTOZP , 2. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný

  • Program BPCP_CHCHT bakalářský

    obor BPCO_CHTOZP , 2. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný
    obor BPCO_CHMN , 2. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný
    obor BPCO_CHM , 2. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný

  • Program BKCP_CHCHT bakalářský

    obor BKCO_CHM , 2. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný
    obor BKCO_SCH , 2. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný

  • Program BPCP_CHCHT bakalářský

    obor BPCO_SCH , 2. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný

  • Program BKCP_CHTM bakalářský, 2. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný
  • Program BPCP_CHTM bakalářský, 2. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný
  • Program BPCP_CHTOZP bakalářský, 2. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný
  • Program BKCP_CHTOŽP bakalářský, 2. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný

  • Program BKCP_CHTPO bakalářský

    specializace BT , 2. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný

  • Program BPCP_CHTPO bakalářský

    specializace BT , 2. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný

  • Program BKCP_CHTP bakalářský

    obor BKCO_BT , 2. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný

  • Program BPCP_CHTP bakalářský

    obor BPCO_BT , 2. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný

  • Program BPCP_CHTPO bakalářský

    specializace CHPL , 2. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný

  • Program BKCP_CHTPO bakalářský

    specializace CHPL , 2. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný

  • Program BPCP_CHTP bakalářský

    obor BPCO_CHP , 2. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný

  • Program BKCP_CHTP bakalářský

    obor BKCO_PCH , 2. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný

  • Program BPCP_CHTPO bakalářský

    specializace PCH , 2. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný

  • Program BKCP_CHTPO bakalářský

    specializace PCH , 2. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný

  • Program AKREDITACE revize bakalářský, 2. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor