C4660 Základy fyzikální chemie

Přírodovědecká fakulta
jaro 2004
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
Předpoklady
žádný
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
předmět má 17 mateřských oborů, zobrazit
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
Tato stránka umožňuje též diskusi k předmětu.
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2007 - akreditace, jaro 2008 - akreditace, jaro 2011 - akreditace, podzim 2010 - akreditace, jaro 2001, jaro 2002, jaro 2003, jaro 2005, podzim 2005, jaro 2006, podzim 2006, jaro 2007, podzim 2007, jaro 2008, podzim 2008, jaro 2009, podzim 2009, jaro 2010, podzim 2010, jaro 2011, jaro 2012, podzim 2011 - akreditace, jaro 2012 - akreditace, jaro 2013, jaro 2014, jaro 2015, jaro 2016, jaro 2017, jaro 2018, jaro 2019, jaro 2020, jaro 2021, jaro 2022, jaro 2023, jaro 2024, jaro 2025.