Last update: Fulem Michal prof. Ing. Ph.D. (16.07.2013)
An overview of the estimation methods for physico-chemical properties, including the methods based on the theorem of the corresponding states, group contribution methods, and the methods rooted in the quantum chemistry, is given. The lectures include examples of applications of prediction methods in the chemical engineering practice, utilization of commercial quantum chemistry program packages for solving the problems of practical interest, and an overview of the software packages for automated estimation of physico-chemical properties.
Last update: Fulem Michal prof. Ing. Ph.D. (16.07.2013)
Předmět se zabývá odhadovými metodami pro fyzikálně-chemické veličiny. Je uveden přehled základních odhadových metod založených na teorému korespondujících stavů, skupinově příspěvkovém konceptu i metod využívajících kvantové chemie. Přednášky jsou doplněny o ukázky použití odhadových metod v chemicko-inženýrské praxi, použití kvantově-chemických programů pro praktické aplikace a přehled dostupných softwarových prostředků umožňující automatické predikce vybraných fyzikálně-chemických veličin.
Aim of the course -
Last update: Fulem Michal prof. Ing. Ph.D. (16.07.2013)
Students will be able to:
Students will get an overview about estimation methods and program tools for prediction of physico-chemical properties
Apply estimation methods and computational chemistry for prediction of physico-chemical data for chemical engineering and environmental applications
Last update: Fulem Michal prof. Ing. Ph.D. (16.07.2013)
Studenti budou umět:
Studenti získají přehled o odhadových metodách a programových prostředcích pro predikci fyzikálně-chemických dat
Aplikovat odhadové metody a prostředky výpočetní chemie pro predikci fyzikálně-chemických dat pro chemicko-inženýrské a environmentální aplikace
Literature -
Last update: Fulem Michal prof. Ing. Ph.D. (09.08.2013)
R: Růžička, V.; Šobr, J.; Novák, J. P.; Bureš, M.; Cibulka, I.; Růžička, K.; Matouš, J. Odhadové metody pro fyzikálně-chemické vlastnosti tekutin. Aplikace v technologii a chemii životního prostředí, VŠCHT Praha, 1996, 8070802561.
A: Poling, B. E.; Prausnitz, J. M.; O'Connell, J. P. Properties of Gases and Liquids, McGraw-Hill: 2001, 0070116822.
A: Mackay, D.; Boethling R.S. Handbook of Property Estimation Methods for Chemicals: Environmental and Health Sciences, Lewis Publishers: Boca Raton, 2000, 1566704561.
A: Baum, E. J. Chemical property estimation: theory and practice, Lewis Publishers: Boca Raton, 1998, 0873719387
Last update: Fulem Michal prof. Ing. Ph.D. (16.07.2013)
Z: Růžička, V.; Šobr, J.; Novák, J. P.; Bureš, M.; Cibulka, I.; Růžička, K.; Matouš, J. Odhadové metody pro fyzikálně-chemické vlastnosti tekutin. Aplikace v technologii a chemii životního prostředí, VŠCHT Praha, 1996, 8070802561.
D: Poling, B. E.; Prausnitz, J. M.; O'Connell, J. P. Properties of Gases and Liquids, McGraw-Hill: 2001, 0070116822.
D: Mackay, D.; Boethling R.S. Handbook of Property Estimation Methods for Chemicals: Environmental and Health Sciences, Lewis Publishers: Boca Raton, 2000, 1566704561.
D: Baum, E. J. Chemical property estimation: theory and practice, Lewis Publishers: Boca Raton, 1998, 0873719387
Learning resources -
Last update: Fulem Michal prof. Ing. Ph.D. (16.07.2013)
http://webbook.nist.gov/chemistry/
http://cccbdb.nist.gov/
Last update: Fulem Michal prof. Ing. Ph.D. (16.07.2013)
http://webbook.nist.gov/chemistry/
http://cccbdb.nist.gov/
Syllabus -
Last update: Fulem Michal prof. Ing. Ph.D. (16.07.2013)
1. Classification of estimation methods. Overview of databases and program packackes for prediction of physico-chemical properties. Calculation of uncertainty of estimated value.
2. Examples of use of estimation methods: prediction of the fate of pollutants in the environment.
5. Critical properties, influence of molecular size and shape on critical properties.
6. Density of saturated and of compressed liquid.
7. PVT behaviour of gases: virial, cubic and more complex equations of state.
8. Properties of saturated liquid and vapour: vapour pressure, enthalpy of vaporization, heat capacity.
9. Thermochemical properties of ideal gas.
10. Viscosity of gases and liquids.
11. Heat conductivity of gases and liquids. Diffusion coefficients in binary systems, surface tension.
12. Estimation of activity coefficients of non-electrolyte mixtures (UNIFAC).
13. Distribution of chemicals in environment: octanol - water partition coefficient, aqueous solubility, Henry's law constant.
14. Need for physical chemical properties in modeling of petrochemical processes.
Last update: Fulem Michal prof. Ing. Ph.D. (16.07.2013)
1. Základní typy odhadových metod. Přehled databází, zdrojů dat a softwarových prostředků pro predikci fyzikálně-chemických veličin. Výpočet chyby odhadnuté veličiny.
2. Příklady použití odhadových metod: predikce osudu látky v životním prostředí.
3. SMILES notace, příspěvkové odhadové metody.
4. Molekulární parametry: dipólový moment, molární refrakce, gyrační poloměr, teplota tání, teplota varu.
5. Kritický bod, kritické veličiny, závislost kritických veličin na velikosti molekuly.
6. Hustota kapalin podél křivky nasycení, hustota stlačené kapaliny.
7. Stavové chování plynů a par: viriální stavová rovnice, kubické a složitější stavové rovnice.
8. Fyzikálně chemické veličiny vztažené ke křivce nasycení: tlak nasycených par, výparná entalpie, tepelná kapacita kapalin.
9. Termochemické veličiny v ideálním plynném stavu.
10. Viskozita plynu, viskozita kapalin.
11. Tepelná vodivost plynů a kapalin. Difúzní koeficienty v binárních systémech, povrchové napětí.
12. Odhadové metody pro aktivitní koeficienty ve směsích neelektrolytů (UNIFAC).
13. Veličiny řídící distribuci látky v prostředí: rozdělovací koeficient oktanol-voda, rozpustnost ve vodě, Henryho konstanta.
14. Potřeba fyzikálně chemických údajů při modelování rafinérských procesů.
Registration requirements -
Last update: Fulem Michal prof. Ing. Ph.D. (16.07.2013)
Physical Chemistry II
Last update: Fulem Michal prof. Ing. Ph.D. (16.07.2013)
Fyzikální chemie II
Teaching methods
Activity
Credits
Hours
Konzultace s vyučujícími
1.1
30
Obhajoba individuálního projektu
0.1
2
Účast na přednáškách
1
28
Příprava na přednášky, semináře, laboratoře, exkurzi nebo praxi