Předmět Pokročilá fyzikální chemie (C4020)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu C4020 - Pokročilá fyzikální chemie, Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita (MU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

V druhém modulu fyzikální chemie jsou dále rozvíjeny základní koncepty teoretické chemie s důrazem na vztah mezi mikroskopickou strukturou a makroskopickými vlastnostmi látek. Studenti si osvojí kvantitativní přístup k vysvětlování chemických projevů hmoty pomocí fyzikální teorie. Jsou zahrnuty kapitoly z kvantové chemie, chemické statistiky, termodynamiky, elektrochemie a kinetiky. Předmět společně s kurzem C4660 Základy fyzikální chemie, na který navazuje, má za cíl obsáhnout poznání základů fyzikální chemie v rozsahu bakalářského studijního programu chemického zaměření. Podmínkou zápisu je absolvování C4660.

Osnova

(1) Variační metoda, prostá (HMO) a rozšířená (EHT) Hückelova metoda, Z-matice, Mullikenova populační analýza. Metoda selfkonzistentního pole. Metody funkcionálu hustoty.(2) Elektronové, vibrační, rotační a translační stavy molekul. Lineární harmonický oscilátor, energie nulového bodu, vibrace dinukleární molekuly, tuhý rotor.(3) Kanonický soubor a kanonická partiční funkce, statisticko-termodynamické vyjádření vnitřní energie, entropie a Gibbsovy funkce, rovnovážná konstanta.(4) Reálné plyny, stavové rovnice, fugacita, fugacitní koeficient a jeho závislost na tlaku, kritický stav, princip korespondujících stavů.(5) Termodynamické závislosti, teplotní závislost vnitřní energie a entalpie, adiabatická expanze. Popis směsí, mísení, parciální molární veličiny, Gibbs-Duhemova rovnice.(6) Koligativní vlastnosti, zvýšení bodu varu a snížení bodu tuhnutí, osmóza. Fázová rovnováha v dvousložkových systémech, azeotropy, soustavy s chemickou reakcí.(7) Aktivity iontů, Debye-Hückelova teorie, iontová atmosféra. Termodynamika elektrochemických článků, závislost elektromotorické síly na teplotě.(8) Kinetická teorie ideálního plynu, Maxwell-Boltzmannovo rozdělení rychlostí, rozdělení energií, mezimolekulové srážky, srážkový průřez, frekvence srážek, střední volná dráha.(9) Transportní vlastnosti, tok molekulární veličiny, statistické zpracování difúze (random walk), transport iontů, vodivost, Debye-Hückel-Onsagerova teorie, iontové pohyblivosti.(10) Kinetika reakcí se složeným mechanismem, přiblížení stacionárního stavu, monomolekulární reakce, katalýza a autokatalýza, chemické oscilace.(11) Závislost reakční rychlosti na teplotě. Teorie tranzitního stavu, srážková teorie, PES a reakční koordináta, aktivovaný komplex a tranzitní stav, Eyringova rovnice.(12) Modely elektrodové dvojvrstvy, výměnná proudová hustota, Butler-Vollmerova rovnice, přepětí a polarizace, koroze. Elektrická dvojvrstva.

Literatura

doporučená literaturaATKINS, P. W. a Julio DE PAULA. Atkins' physical chemistry. 9th ed. Oxford: Oxford University Press, 2010. xxxii, 972. ISBN 9780199543373. infoAtkins Peter, de Paula Julio: Fyzikální chemie, VŠCHT Praha (1. vydání, 2013) , ISBN: 978-80-7080-830-6.neurčenoATKINS, P. W. a Julio de. PAULA. Atkins' physical chemistry. 8th ed. Oxford: Oxford University Press, 2006. xxx, 1064. ISBN 0-19-870072-5. infoATKINS, P. W. a Julio de. PAULA. Atkins' physical chemistry. 7th ed. Oxford: Oxford University Press, 2002. xxi, 1150. ISBN 0-19-879285-9. infoATKINS, Peter William. Physical chemistry [Atkins, 1998]. 6th ed. Oxford: Oxford University Press, 1998. 1014 s. +. ISBN 0-19-850102-1. infoMOORE, Walter J. Fyzikální chemie. 2. vyd. Praha: Nakladatelství technické literatury, 1981. 974 s. infoComprehensive dictionary of physical chemistry. Edited by Ladislav Ulický - Terence James Kemp. 1st pub. New York: Ellis Horwood, 1992. 472 s. ISBN 0-13-151747-3. info

Požadavky

C4660 Základy fyzikální chemie Absolvování předmětu C4660 Základy fyzikální chemie. M1010 Matematika I a M2010 Matematika II nebo obdobný kurz matematiky je užitečný, není však nutnou podmínkou.

Garant

doc. RNDr. Pavel Kubáček, CSc.

Vyučující

doc. RNDr. Pavel Kubáček, CSc.