C6320 Chemická kinetika:

                                           Úvodní hodina

                                       Organizace přednášky:
                                      C6320 Chemická kinetika

n     Garant: Prof. RNDr. Miroslav Holík, CSc.

n     Prerekvizity: Absolvování přednášek Fyzik. chemie II a III.

n     Pedagogické zajištění:

     Katedra teoretické a fyzikální chemie (KTFCh), přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity v
Brně

n     Vyučující:    Doc. Jiří Sopoušek,  tel. 549497138, (sopousek@chemi.muni.cz, KTFCH, bud. 8,
kanc. 204)

     Doc. Trnková (lekce elektrodové kinetiky)

     Prof. Holík (vybrané specializované části)

n     Podmínky ke připuštění ke zkoušce:

     - prokázání schopnosti samostatně řešit modelové    problémy

    - získání zápočtu ze semináře C6330

                                        Organizace semináře:
                                      C6330 Chemická kinetika

Vyučující:        Doc. Jiří Sopoušek

Důraz bude kladen na:

O/    Praktické procvičování učiva probraného na přednášce (kalkulačku sebou, práce v PC učebně)

O/    Vyhodnocování příkladů experimentálního měření (viz např. měření praktika fyzikální chemie)

O/    Používání software urychlujícího práci (zejména EXCEL)

O/    Osvojení si vyhledávat potřebné informace (internet)

Podmínky získání zápočtu:

     - Účast na seminářích

     - Znalost probírané tématiky dle sylabu přednášky C6320

     - Vypracování zápočtových příkladů

                                       Doporučená literatura

n      Treindl, Ľudovít. Chemická kinetika [Treindl, 1990]. 2. přeprac. vyd. Bratislava : Slovenské
pedagogické nakladateĺstvo, 1990. 347 s. ISBN 80-08-00365-0.

n      Atkins, P. W. Physical chemistry. 6th ed. Oxford : Oxford University Press, 1998. xvi, 1014.
ISBN 0-19-850101-3.

n      R. I. Masel: Chemical kinetics and catalysis, John Wiley & Sons, 2001,  ISBN 0-471-24197-0.

n      F. Wilkinson, Chemical Kinetics and reaction Mechanism, Van Nostrand Reinhold, New York 1980.



n      J. Olmsted III, G. M. Williams: Chemistry – The Molekular Science, Moshby – Year Book, Inc.,
1994



n      J. Vohlídal, Chemická kinetika, Karolinum, Praha 2001.







n     Příkladník z fyzikální chemie VŠChT: http://www.vscht.cz/fch/prikladnik/prikladnik/p.html.



                                    Osnova přednášky a semináře

O/    P1: Úvodní hodina. Proč probíhají chemické reakce? Jak můžeme jejich rychlost popisovat?
Základní pojmy chemické kinetiky. Typy chemickýchreakcí, elementární reakce, molekularita



O/    P2: Rychlost reakce, rozsah reakce,rychlostní rovnice, řád reakce. Reakce jednosměrné (1. a 2.
řádu, následné, simultánní, následné, )





O/    P3: Určení řádu reakce: metoda integrální, metoda zlomkových časů (poločas reakce, střední
doba života), metody cílených experimentů (metoda izolační, metoda počátečních rychlostí). 



O/    P4: Reakce vratné: dynamická rovnováha, stacionární stav, rovnovážná konstanta, rychlostní
rovnice lineární a exponenciální.



                                    P5: Experiment. Vsádkový, 05



O/     P6: Reakce katalyzované 1: homogenní katalýza, acidobazická katalýza, autokatalýza, enzymová
katalýza, rovnice Michalisova-Mentenové, nestacionární kinetika, integrovaná rovnice
Michaelisova-Mentenové, složité enzymové reakce (Clelandova symbolika, Kingova-Altmanova metoda),
inhibice.



O/     Reakce katalyzované 2: heterogenní katalýza, chemisorpce a pokrytí povrchu, adsorpční
izotermy (Langmuirova, BET, Freundlichova, Temkinova), uni a bimolekulární reakce na povrchu,
inhibice produktem.



O/     Reakce řetězové: iniciace, propagace, terminace, reakce radikálové, reakce větvené,
polymerace, hoření, exploze.





O/     Reakce oscilující: oscilátory (Lotka-Volterra, Brusselátor, Oregonátor), limitní cyklus,
rekurentní rovnice Metody relaxační: teplotní, tlakový skok, ultrazvuk, mikrovlny.





O/     Závislost rychlostní konstanty na teplotě 1: Arrheniova rovnice, srážková teorie,
pravděpodobnostní faktor, Lindemannova teorie unimolekulárních reakcí.



O/     Závislost rychlostní konstanty na teplotě 2: plochy potenciální energie aktivovaný komplex,
Eyringova rovnice, reakční termodynamika.



O/     Mechanismy difúze. Látkové toky a difúzní koeficienty. 1 a 2. Fickův zákon. Analytické a
numerické řešení difúzních rovnic, okrajové podmínky. Difúze v~neideálních soustavách.



O/     Elektrodová kinetika Mechanismus přenosu elektronu v~homogenním a v~heterogenním prostředí
(na rozhraní elektroda/roztok), Marcusova teorie, přepětí, Butlerova a Volmerova rovnice, koeficient
přenosu náboje,rychlost elektrodové reakce, elektrodový proces s~chemickou reakcí (předřazená,
vřazená a následná chemická reakce), heterogenní rychlostní konstanta, vyhodnocení heterogenních
rychlostních, konstant pomocí běžných elektrochemických metod.