Chemia fizyczna - Instytut Fizyki AJD, Częstochowa

Kod przedmiotu
13.3-08-13-D/05
LICZBA PUNKTÓW ECTS
Nazwa przedmiotu
CHEMIA FIZYCZNA
Jednostka prowadząca
Instytut Fizyki
Kierunek studiów
Fizyka, studia stacjonarne I stopnia, specjalność nanotechnologia
Rok, semestr,
formy zajęć i liczba godzin
Formy zajęć
Rok
Semestr
wykład
II
III
15
Konwersatorium/ laboratorium
ćwiczenia
2
Punkty
ECTS
30
2
Kierownik i realizatorzy
Dr inŜ. Piotr Brągiel
Przedmioty wprowadzające
i wymagania wstępne
Matematyka i fizyka w zakresie kursów przewidzianych programem
pierwszego roku studiów, termodynamika i fizyka statystyczna – zajęcia
objęte programem drugiego semestru
Ramowy program przedmiotu
Termochemia: entalpia standardowa i jej zmiany, entalpia przemiany, prawo
Hessa, entalpie tworzenia, prawo Kirchhoffa. nierówność Clausiusa, entropia
przemiany, teoremat cieplny – entropia absolutna, standardowa entalpia
swobodna reakcji, potencjał chemiczny.
Przemiany fazowe: Trwałość faz, diagramy fazowe, warunki zewnętrzne a
trwałość faz, linia równowagi faz, klasyfikacja przemian fazowych,
powierzchnia cieczy, zjawiska kapilarne, reguła faz, diagramy fazowe
temperatura – skład: destylacja, mieszaniny azeotropowe, eutektyki.
Mieszaniny: równanie Gibbsa-Duhema, proces mieszania, potencjał
chemiczny cieczy, prawo Raoulta, roztwory idealne – prawo Henry’ego,
efekty ebulioskopowy i krioskopowy, rozpuszczalność, roztwory rzeczywiste.
Równowaga chemiczna: entalpia swobodna reakcji, typologia reakcji,
termodynamiczna stała równowagi, równanie vant’Hoffa, układ kwasowozasadowy, mieszanina buforowa.
Ruch cząsteczek w gazach i cieczach: Dyfuzja, prawo Grahama, prawa
Ficka, lepkość gazu, ruch jonów w roztworach, ruchliwość jonów,
wyznaczanie liczb przenoszenia, równanie Stokesa-Einsteina.
Kinetyka chemiczna: równania kinetyczne, rząd reakcji, reakcje w pobliŜu
stanu równowagi, technika relaksacyjna, równanie Ahreniusa, reakcje
elementarne, przybliŜenie stanu stacjonarnego, mechanizm Michaelisa –
Menten, mechanizm Lindemanna, reakcje łańcuchowe – mechanizm Rice’a –
Herzfelda, kinetyka reakcji fotochemicznych, kataliza, autokataliza i reakcje
oscylacyjne, mechanizm Lotki-Volterry, kinetyka przemian w fazie stałej –
równanie JMAK.
Elementy dynamiki reakcji chemicznych: teoria zderzeń, warunki
energetyczne, reaktywny przekrój czynny, teoria kompleksu aktywnego,
powierzchnia energii potencjalnej, wewnętrzna współrzędna reakcji, równanie
Eyringa
Forma i warunki zaliczenia
przedmiotu
Egzamin w formie pisemnej z moŜliwością poprawiania oceny na egzaminie
ustnym;
Ćwiczenia: kolokwium plus wyniki zadań rozwiązanych na platformie
Moodle
Metoda dydaktyczna
Wykład wspomagany prezentacją; ćwiczenia audytoryjne – rozwiązywanie
zadań wcześniej podanych słuchaczom. Materiały pomocnicze zamieszczane
na platformie Moodle.
Literatura podstawowa i
uzupełniająca
1. P.W. Atkins, Chemia fizyczna, PWN 2003
2. P.W. Atkins, C.A. Trapp, M.P. Cady, C. Guinta, Chemia fizyczna. Zbiór
zadań z rozwiązaniami., PWN 2001
3. A. W. Adamson, Zadania z chemii fizycznej, PWN 1978
4. L. Sobczyk, A. Kisza,K. Gatner, A. Koll, Eksperymentalna chemia
fizyczna, PWN 1982
5. K. Pigoń, Z. Ruziewicz, Chemia fizyczna, tomy 1 i 2, wyd.5, PWN 2005
Literatura uzupełniająca
1. J.H. Moore, N.D. Spencer, red. Encyclopedia of Chemical Physics and
Physical Chemistry, Institute of Physics Ltd, Bristol, 2001