Detail předmětu
Fyzikální chemie I
FCH-BC_FCH1Ak. rok: 2023/2024
Předmět termodynamiky, základní pojmy. Stavové chování plynů. Vnitřní energie a její smysl. 1. věta termodynamiky. Entalpie, tepelné kapacity. Termochemie. Carnotův cyklus. Entropie. Nevratné děje. 2. věta termodynamiky. Význam a měření entropie. Statistická interpretace entropie. Spojené formulace 1. a 2. věty. Funkční závislosti termodynamických veličin. Gibbsova a Helmholtzova energie. Rovnováha a její kritéria. Chemický potenciál, fugacita. Třetí věta termodynamiky. Fázové rovnováhy, fázové diagramy, kritérium fázové rovnováhy. Termodynamika roztoků, aktivita, standardní stavy. Chemické rovnováhy, rozsah reakce, reakční Gibbsova energie, reakční izoterma, rovnovážná konstanta. Roztoky elektrolytů. Vodivost roztoků, rychlost a pohyblivost iontů. Základy teorie meziiontového působení. Elektrolýza, Faradayovy zákony. Elektrolytické a galvanické články, elektrody a jejich potenciály, elektromotorické napětí. Nernstova rovnice. Druhy elektrod a článků. Elektrochemie v praxi.
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Prerekvizity
Literatura
Malijevský A. a kol.: Breviář z fyzikální chemie. VŠCHT, Praha 2000. (CS)
Atkins P., de Paula J.: Fyzikální chemie. VŠCHT, Praha 2013. (CS)
Oakley B.: A mind for numbers. Penguin, N. York 2014. (CS)
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
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
Osnovy výuky
1. Úvod, obsah fyzikální chemie. Základní pojmy: teplota, teplo.
2. Základní pojmy: energie, práce. Kinetická teorie ideálního plynu.
3. První věta – úvod a motivace, vnitřní energie, objemová práce.
4. Entalpie, tepelná kapacita, termochemie. První věta – aplikace (ideální plyn).
5. Druhá věta – úvod do problematiky, spojený přenos energie teplem a prací. Druhá věta – entropie, kritérium směru a rovnováhy.
6. Spojená první a druhá věta – úvod, funkční vztahy. Základy popisu směsí, parciální molární veličiny, chemický potenciál.
7. Fázové chování – obecné základy, obecné rysy fázových diagramů. Reálné plyny a jejich zkapalnění.
8. Jednosložkové systémy – fázové chování.
9. Raoultův a Henryho zákon. Termodynamika roztoků, aktivita. Fázové chování dvousložkových systémů kapalina-pára. Fázové chování omezeně mísitelných systémů.
10. Fázové chování kapalina-tuhá látka. Třísložkové systémy. Chemické rovnováhy, rovnovážná konstanta.
11. Elektrolyty, vodivost, vedení proudu roztoky.
12. Rovnováhy v roztocích elektrolytů, meziiontové působení. Elektrochemické články.
13. Příklady článků a elektrod, elektrolýza, praktická elektrochemie.
Cíl
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program BPCP_AAEFCH bakalářský, 2. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný
- Program BKCP_AAEFCH bakalářský, 2. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný
- Program BKCP_CHCHTE bakalářský, 2. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný
- Program BPCP_CHCHTE bakalářský, 2. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný
- Program BPCP_CHTM bakalářský, 2. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný
- Program BKCP_CHTM bakalářský, 2. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný
- Program BKCP_CHTOZP bakalářský, 2. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný
- Program BPCP_CHTOZP bakalářský, 2. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný
- Program BKCP_CHTPO bakalářský
specializace BT , 2. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný
- Program BPCP_CHTPO bakalářský
specializace BT , 2. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný
- Program BKCP_CHTPO bakalářský
specializace CHPL , 2. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný
- Program BPCP_CHTPO bakalářský
specializace CHPL , 2. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný
- Program BKCP_CHTPO bakalářský
specializace PCH , 2. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný
- Program BPCP_CHTPO bakalářský
specializace PCH , 2. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný
- Program BPCP_CHMA bakalářský, 2. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný