The module belongs among the basic subjects of the inorganic technology specialization. In the frame of this module students obtain the knowledge from the field of phase equilibria of condensed systems, chemical equilibria and electrochemistry. Emphasis is given to theoretical principles as well as to their connection with real processes in chemical industry.

Předmět patří mezi profilové předměty specializace technologie anorganických výrob. V rámci předmětu posluchači získají poznatky z oboru fázových rovnováh kondenzovaných soustav, rovnováh chemických reakcí a elektrochemie. Důraz je kladen nejen na teoretické základy, ale i na jejich souvislost s reálnými procesy v chemickém průmyslu.

Students will be able to:

• create phase diagrams of condensed systems for 2, 3 and 4 components

• calculate the equilibrium composition for chemical reactions at given pressure and temperature

• calculate equilibrium potencial of electrochemical system

• determine electrochemical reaction rate of common electrochemical systems which are controlled by charge transport or mass transport

Studenti budou umět:

• sestavit fázové diagramy 2, 3 a 4 složkových kondenzovaných soustav

• vypočítat rovnovážné složení pro chemické reakce probíhající za daného tlaku a teploty

• vypočítat rovnovážný potenciál pro elektrochemický systém

• stanovit rychlost elektrochemické reakce pro běžné soustavy v elektrochemii, které jsou řízeny přenosem náboje nebo přenosem hmoty

R: M. Malinovský, I.Roušar a kol., Teoretické základy pochodů anorganické technologie, SNTL/ALFA, 1987

R: R. Mráz, J. Krýsa, Příklady z chemicko-inženýrské termodynamiky, skripta VŠCHT Praha, 1991

Z: M. Malinovský, I.Roušar a kol., Teoretické základy pochodů anorganické technologie, SNTL/ALFA, 1987

Z: R. Mráz, J. Krýsa, Příklady z chemicko-inženýrské termodynamiky, skripta VŠCHT Praha, 1991

For successful course pass:

test from each part must be at least 50% (1 possible repetition for each test)

exam consists from written and oral part

pro získání zápočtu je třeba napsat 3 průběžné testy každý nad 50% (1 opravný pokus na každý test)

zkouška sestává z písemné a ústní části

v případě splnění všech zápočtových testů nad 80% v prvním pokusu nemusí student psát písemnou část zkoušky

1. Phase equilibrium in two component systems.

2. Phase equilibrium in three component systems. Graphical representation.

3. Phase equilibrium in four component systems. Graphical representation.

4. Cyclic crystallization between two temperatures.

5. Basic thermodynamic principles, reaction enthalpy, entropy, Gibbs energy.

6. State behavior of gases, relations for behavior of gaseous and liquid mixtures.

7. Conditions for equilibrium in systems with chemical reaction.

8. Equilibrium composition for reactions taking place in liquid and gaseous phase. Heterogeneous systems (gas - solid phase).

9. Simultaneous chemical equilibrium.

10. Adiabatic balance for chemical reaction. Limitation by equilibrium.

11. Charge transport in electrolytes. Basic laws in electrochemistry.

12. Electrode kinetics, activation overpotential.

13. Concentration overpotential. Limiting current density, Mixed electrode potential.

14. Shapes of polarization curves, hydrogen overpotential, oxygen overpotential, polarization curve of Fe in H2S04.

1. Fázové rovnováhy v reálných dvousložkových soustavách.

2. Fázové rovnováhy v reálných třísložkových soustavách - grafické znázornění.

3. Fázové rovnováhy v reálných čtyřsložkových soustavách - grafické znázornění.

4. Cyklická krystalizace mezi dvěma teplotami.

5. Základní termodynamické principy, reakční entalpie, entropie, Gibbsova energie.

6. Stavové chování plynů, vztahy pro reálné chování chování směsi plynů, reálné kapaliny.

7. Podmínky rovnováhy v systémech, kde probíhají chemické reakce.

8. Rovnovážné složení pro reakce probíhající v kapalné a plynné fázi. Heterogenní systémy (plyn - tuhá fáze).

9. Soustavy chemických rovnováh.

10. Adiabatické bilance pro chemickou reakci. Ohraničení rovnováhou.

11. Transport náboje v elektrolytech. Vodivost. Převodová čísla. Faradayovy zákony. Elektrodový potenciál. Elektrodová dvojvrstva.

12. Kinetika elektrodových reakcí. Přepětí přenosu náboje.

13. Difúzní přepětí. Limitní proudové hustoty. Smíšený potenciál.

14. Tvary polarizačních křivek. Přepětí vodíku, kyslíku. Polarizační křivka Fe v H2S04

recommended literature

database of salts solubilities

database of thermodynamic properties of chemical substances

database of standard electrode potencials

doporučená literatura,

databáze rozpustností solí pro vybrané dvou, tří a čtyřsložkové soustavy

databáze termodynamických vlastností látek

databáze standartních elektrodových potenciálů

following courses passed:

Physical chemistry

Chemical engineering

Absolvování předmětů:

Fyzikální chemie I - N403011,

Chemické inženýrství I - N409002

Physical Chemistry I

Chemical Engineering I

Fyzikální chemie I

Chemické inženýrství I