C8845 Modelování chemických systémů v roztocích

Přírodovědecká fakulta
podzim 2008
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k, kz.
Vyučující
prof. RNDr. Přemysl Lubal, Ph.D. (přednášející)
Garance
prof. RNDr. Přemysl Lubal, Ph.D.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Přemysl Lubal, Ph.D.
Předpoklady
Předpokladem je absolvování základních přednášek z Fyzikální chemie I (C3140), Fyzikální chemie II (C4020), Analytické chemie I (C3100) a Analytické chemie II (C4050). Je vhodné (není nutné) navštěvovat kurs přednášek "Metody studia rovnováh a kinetiky reakcí" (C8820).
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
předmět má 72 mateřských oborů, zobrazit
Cíle předmětu
Hlavním úkolem předmětu je, aby se studenti seznámili s významem speciačního modelování, s vyhledáváním v příslušných databázích a obsluhou jednotlivých programů pro speciační výpočty. Cílem přednášky je taktéž zpřístupnění studijní literatury, databází a software pro široké použití ve výzkumu a praxi nových rychle se rozvíjejících oborů chemie (např. bioanalytická chemie, materiálová chemie, chemie životního prostředí, aj.).
Osnova
  • 1.Úvod. Význam modelování pro výzkum a praxi. Speciace - definice, příklady použití. 2. Teoretický základ pro modelování chemických dějů ve vodných roztocích. 3. Popis chemických dějů v roztocích (acidobazické, srážecí, komplexotvorné a redoxní rovnováhy a kinetika). 4. Ionty kovů v roztocích. 5. Použití termodynamických a kinetických dat pro modelování. Seznámení se s termodynamickými databázemi. 6. Vliv vnějších podmínek na termodynamická a kinetická data (teplota, iontová síla, tlak, aj.) 7. Rovnováhy v roztocích polyelektrolytů. Příklady (modely protonizace a komplexace iontů kovů pro bioligandy, např. cukry, ligniny, fulvové a huminové kyseliny). 8. Rovnováhy na mezifázi kapalina-plyn, roztok-pevná fáze. Příklady (křemičitany, uhličitany, aj.). 9. Experimentální metody pro stanovení rovnovážných koncentrací různých forem prvků (speciace). 10. Numerické metody pro výpočet rovnovážných koncentrací a jejich aplikace pro výpočet speciace za rovnovážných a nerovnovážných podmínek. 11. Demonstrace software pro výpočty.
Literatura
  • STUMM, Werner a James J. MORGAN. Aquatic chemistry : chemical equilibria and rates in natural waters. New York: John Wiley & Sons, 1995, xvi, 1022. ISBN 0-471-51184-6-. info
  • Grenthe, I., Puigdomenech, I. (Eds.), Modelling in Aquatic Chemistry, OECD NEA Paris 1997.
  • PITTER, Pavel. Hydrochemie [Pitter, 1999]. 3. přeprac. vyd. Praha: Vydavatelství VŠCHT, 1999, 568 s. ISBN 80-03-00525-62. info
Metody hodnocení
kombinace přednášky s praktickým ukázkami na počítači ústní zkouška
Další komentáře
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2007 - akreditace, podzim 2010 - akreditace, podzim 2002, podzim 2003, podzim 2005, podzim 2006, podzim 2007, podzim 2009, podzim 2010, podzim 2011, podzim 2011 - akreditace, podzim 2012, podzim 2013, podzim 2014, podzim 2015, podzim 2016, podzim 2017, podzim 2018, podzim 2019, podzim 2020, podzim 2021, podzim 2022, podzim 2023, podzim 2024.