PřF:C8845 Modelování chemických systémů - Informace o předmětu

C8845 Modelování chemických systémů v roztocích

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

• Analytická chemie (program PřF, D-CH)
• Analytická chemie (program PřF, M-CH)
• Analytická chemie (program PřF, N-CH)
• Analytická chemie (program PřF, N-CH3)
• Anorganická chemie (program PřF, D-CH)
• Anorganická chemie (program PřF, M-CH)
• Anorganická chemie (program PřF, N-CH)
• Anorganická chemie (program PřF, N-CH3)
• Biofyzika (program PřF, D-FY)
• Biofyzika (program PřF, M-FY)
• Biofyzika (program PřF, N-FY)
• Biofyzika (program PřF, N-FY, směr Aplikovaná biofyzika)
• Biofyzika (program PřF, N-FY, směr Molekulární biofyzika)
• Biochemie (program PřF, D-BCH)
• Biochemie (program PřF, M-CH)
• Biochemie (program PřF, N-BCH)
• Biochemie (program PřF, N-BCH3)
• Biochemie (program PřF, N-CH)
• Biomolekulární chemie (program PřF, D-BCH)
• Biomolekulární chemie (program PřF, N-BCH)
• Biomolekulární chemie (program PřF, N-BCH3)
• Ekotoxikologie (program PřF, M-BI)
• Ekotoxikologie (program PřF, N-BI)
• Fyzikální chemie (program PřF, M-CH)
• Fyzikální chemie (program PřF, N-CH)
• Fyzikální chemie (program PřF, N-CH3)
• Geologické vědy (program PřF, D-GE)
• Geologické vědy (program PřF, D-GE, směr Geochemie)
• Geologické vědy (program PřF, D-GE, směr Geologie)
• Geologické vědy (program PřF, D-GE, směr Komplexní studium terciéru)
• Geologické vědy (program PřF, D-GE, směr Mezioborové studium kvartéru)
• Geologické vědy (program PřF, D-GE, směr Mineralogie a petrografie)
• Geologické vědy (program PřF, D-GE, směr Paleontologie)
• Geologie, hydrogeologie a geochemie (program PřF, M-GE)
• Geologie, hydrogeologie a geochemie (program PřF, M-GE, směr Geochemie, mineralogie a petrografie)
• Geologie, hydrogeologie a geochemie (program PřF, M-GE, směr Geologie a hydrogeologie)
• Geologie, hydrogeologie a geochemie (program PřF, M-GE, směr Geologie a paleontologie - geologie)
• Geologie, hydrogeologie a geochemie (program PřF, M-GE, směr Geologie a paleontologie - paleontologie)
• Geologie, hydrogeologie a geochemie (program PřF, M-GE, směr Geologie a životní prostředí)
• Geologie, hydrogeologie a geochemie (program PřF, M-GE, směr Hydrogeologie a geologie životního prostředí)
• Geologie, hydrogeologie a geochemie (program PřF, N-GE)
• Geologie, hydrogeologie a geochemie (program PřF, N-GE, směr Geochemie, mineralogie a petrografie)
• Geologie, hydrogeologie a geochemie (program PřF, N-GE, směr Geologie a hydrogeologie)
• Geologie, hydrogeologie a geochemie (program PřF, N-GE, směr Geologie a paleontologie - geologie)
• Geologie, hydrogeologie a geochemie (program PřF, N-GE, směr Geologie a paleontologie - paleontologie)
• Geologie, hydrogeologie a geochemie (program PřF, N-GE, směr Geologie a životní prostředí)
• Geologie, hydrogeologie a geochemie (program PřF, N-GE, směr Hydrogeologie a geologie životního prostředí)
• Geologie pro kombinaci s archeologií (program PřF, N-GE)
• Geologie (program PřF, N-GE)
• Chemie makromolekulárních látek (program PřF, D-CH)
• Chemie odborná (program PřF, M-CH)
• Chemie (program PřF, M-CH)
• Chemie životního prostředí (program PřF, D-CH)
• Chemie životního prostředí (program PřF, M-CH)
• Chemie životního prostředí (program PřF, N-CH)
• Chemie životního prostředí (program PřF, N-CH3)
• Makromolekulární chemie (program PřF, M-CH)
• Makromolekulární chemie (program PřF, N-CH)
• Makromolekulární chemie (program PřF, N-CH3)
• Matematické modelování a numerické metody (program PřF, N-MA)
• Materiálová chemie (program PřF, N-CH)
• Materiálová chemie (program PřF, N-CH3)
• Organická chemie (program PřF, D-CH)
• Organická chemie (program PřF, M-CH)
• Organická chemie (program PřF, N-CH)
• Organická chemie (program PřF, N-CH3)
• Učitelství geografie a kartografie pro střední školy (program PřF, M-GR)
• Učitelství geografie a kartografie pro střední školy (program PřF, N-GK)
• Učitelství geologie pro střední školy (program PřF, N-GE)
• Učitelství chemie pro střední školy (program PřF, M-CH)
• Učitelství chemie pro střední školy (program PřF, N-CH)
• Učitelství věd o Zemi pro střední školy (program PřF, M-GE)

Cíle předmětu

Hlavním úkolem předmětu je, aby se studenti seznámili a pochopili význam 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

Výukové metody

Teoretická příprava

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.

• Statistika zápisu (podzim 2010, nejnovější)
  
• Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/podzim2010/C8845