PřF:C4660 Základy fyzikální chemie - Informace o předmětu

C4660 Základy fyzikální chemie

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: k. Jiná možná ukončení: zk.

Vyučující

doc. RNDr. Pavel Kubáček, CSc. (přednášející)

Garance

doc. RNDr. Pavel Kubáček, CSc.
Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Út 13:00–14:50 02004

Předpoklady

! C3140 Fyzikální chemie I
žádný

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

• Antropologie (program PřF, B-BC)
• Antropologie (program PřF, B-BI)
• Biochemie (program PřF, B-BCH)
• Biochemie (program PřF, B-CH)
• Biologie (program PřF, B-BI)
• Biologie se zaměřením na vzdělávání (program PřF, B-BI)
• Buněčná a molekulární diagnostika (program PřF, B-BI)
• Matematická biologie (program PřF, B-BI)
• Molekulární biologie a genetika (program PřF, B-BI)
• Muzeologická biologie (program PřF, B-BI)
• Obecná biologie (program PřF, B-BI)
• Obecná biologie (program PřF, B-BI, směr Fyziologie rostlin)
• Obecná biologie (program PřF, B-BI, směr Fyziologie živočichů)
• Obecná biologie (program PřF, B-BI, směr Mikrobiologie)
• Systematická biologie a ekologie (program PřF, B-BI)
• Systematická biologie a ekologie (program PřF, B-BI, směr Systematická botanika a geobotanika)
• Systematická biologie a ekologie (program PřF, B-BI, směr Systematická zoologie a ekologie)

Cíle předmětu

Úvod do základních konceptů teoretické chemie, kvantové chemie, chemické statistiky, chemické termodynamiky, elektrochemie a kinetiky. Důraz je kladen na vztah mikroskopické struktury a makroskopických vlastností.

Osnova

• (1) Kvantová chemie. Kvantová teorie, pozorovatelné veličiny a operátory, Schrödingerova rovnice, vlastní funkce a energie, orbitaly, elektronová struktura atomů a molekul, repulze elektronů, spin. (2) Struktura molekul. Jaderná a elektronová struktura molekul, PES, symetrie molekul, vibrace, rotace, translace, elektronová hustota, mezimolekulové síly. (3) Statistická termodynamika. Populace, konfigurace, váha, Boltzmannova statistika, partiční funkce. (4) Interakce molekul s fotony. Spektroskopie, výběrová pravidla, rotační, vibrační a elektronová spektra, fluorescence a fosforescence, magnetická resonance, difrakční techniky. (5) Fenomenologická termodynamika. Termodynamický systém a jeho popis, termodynamické děje, 0. a 1. věta, teplo a práce, stavové funkce, entalpie, tepelné kapacity, termochemie, reakční a slučovací entalpie, standardní stav. (6) Termodynamické kritérium samovolnosti. Entropie, 2. věta, Clausiova nerovnost, Gibbsova a Helmholtzova funkce, maximální práce, 3. věta, absolutní entropie. (7) Ideální a reálné systémy. Spojená formulace 1. a 2. věty, závislost Gibbsovy funkce na teplotě a na tlaku, chemický potenciál, fugacita, aktivita, roztoky, změna složení. (8) Fázová rovnováha. Podmínka fázové rovnováhy, Gibbsův zákon fází, fázové diagramy jedné a více složek. (9) Chemická rovnováha. Reakční a standardní reakční Gibbsova funkce, reakční kvocient, rovnovážná konstanta a její závislost na teplotě. (10) Elektrochemie. Ionty, meziiontové interakce, iontová síla, elektrody a jejich potenciály, elektrochemické články. (11) Chemická dynamika. Transport, difúze, reakční kinetika jednoduchých reakcí, mechanismus, teorie aktivovaného komplexu, reakční koordináta, aktivační energie. (12) Disperzní systémy. Fázové rozhraní, adsorpce, makromolekuly, polyelektrolyty, koloidy, micely.

Literatura

• ATKINS, P. W. a Julio DE PAULA. Atkins' physical chemistry. 7th ed. Oxford: Oxford University Press, 2002, xxi, 1150. ISBN 0198792859. info
• ATKINS, P. W. Physical chemistry. 6th ed. Oxford: Oxford University Press, 1998, 1014 s. ISBN 0198501013. info
• ATKINS, P. W. Fyzikálna chémia. 6. vyd. Bratislava: Slovenská technická univerzita v Bratislave, 1999, 308 s. ISBN 80-227-1238-8. info
• MOORE, Walter J. Fyzikální chemie. 2. vyd. Praha: Nakladatelství technické literatury, 1981, 974 s. info

Záložky

https://is.muni.cz/ln/tag/PříF:C4660!

Metody hodnocení

Předmět je vyučován formou klasické přednášky. Zkouška má písemnoum (30 min.) a ústní část (dvě otázky vylosované ze zveřejněného seznamu). Obsahem kolokvia je rozprava ke 2 otázkám, které si student vylosuje ze zveřejněného seznamu.

Informace učitele

http://cheminfo.chemi.muni.cz/kubacek/C4660/index.htm
Osnova přednášky a otázky k ukončení předmětu, které vymezují rozsah požadovaných vědomostí, jsou zveřejněny v různých formátech na webové stránce předmětu
http://cheminfo.chemi.muni.cz/kubacek/C4660/index.htm

Další komentáře

Předmět je vyučován každoročně.
tento předmět je obsahem ekvivalentní předmětu C3140 Fyzikální chemie I v PS.

Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů

• C3150 Fyzikální chemie I - seminář
  NOW(C4660)  
• C3420 Fyzikální chemie
  C1020 && (!C4660) && (!C4020) && !NOWANY(C4660,C4020)  
• C4020 Fyzikální chemie II
  C4660  
• C5020 Chemická struktura
  C4660&&C4020  
• C5160 Fyzikální chemie - praktikum
  (C1100||C4221) && C4660 && NOW(C7777)  
• C5760 Fyzikální chemie - praktikum
  (C4660||C3420)&&C1100  
• C7410 Structure and Reactivity
  ((C1020&&C2021&&(C3022||C3050)&&(C4660||C3140||C3401)&&(C4020||C4402))&&NOW(C7415))||souhlas  
• C8780 Photochemistry: From Concepts to Practice
  C1020&&C2021&&C3050&&C4660&&C4020