STUDENTS WILL KNOW:

How to solve moderately complex problems in chemical kinetics, electrochemistry and equilibria in ionic solutions.

Forces between molecules and the consequences for the behavior of micro-and nano-objects.

Fundamentals of the kinetic theory of gases.

Fundamentals of the physical chemistry of polymers and surfaces.

STUDENTI BUDOU UMĚT:

Řešit středně složité úlohy z chemické kinetiky, elektrochemie a rovnováh v iontových roztocích

Síly mezi molekulami a důsledky pro chování mikro a nanoobjektů

Základy kinetické teorie plynů

Základy fyzikální chemie povrchů a polymerů

Acquiring credit (meeting the minimum requirements of the computational part)

The exam test

Získání zápočtu (splnění výpočetní části)

Složení zkoušky (písemný test, pohovor)

A: Atkins P.W., de Paula J., Physical Chemistry, Oxford University Press, 2010, 9780199543373

A: Rubinstein M., Colby R.H., Polymer physics, Oxford University Press, 2010, 978-0-19-852059-7

Z: Novák J. a kol., Fyzikální chemie - bakalářský a magisterský kurz, VŠCHT, Praha 2008, 9788070806753

D: Atkins P.W., de Paula J., Physical Chemistry, Oxford University Press, 2010, 9780199543373

D: Rubinstein M., Colby R.H., Polymer physics, Oxford University Press, 2010, 9780198520597

Lectures, homework (solved using a mathematical assistant as Maple), exercises (using Maple)

Přednášky, domácí úkoly (předpokládá se použití vhodného matematického asistenta), cvičení (za pomoci matematického asistenta Maple)

1. Formal chemical kinetics: simple and simultaneous reactions, catalysis.

2. Reaction mechanisms, chain reactions. Photochemical reactions.

3. Overview of classical thermodynamics: Gibbs energy and the direction of chemical reaction, chemical equilibrium, van't Hoff equation.

4. Chemical equilibrium – application: pH, weak acids and bases and their salts, buffers, slightly soluble salts.

5. Introduction to statistical thermodynamics: pressure of ideal gas and the interpretation of temperature, Boltzmann probability, entropy.

6. Non-equilibrium thermodynamics: transport properties, Fick's laws, diffusivity, electrical conductivity.

7. Kinetic theory of gases: basic concepts, Knudsen diffusion and effusion, other transport properties.

8. Electrochemistry: galvanic cells, Nernst equation; membranes and electrical phenomena.

9. Electrical phenomena in ionic solutions: electrical double layer, Debye-Hückel theory.

10. Thermodynamics of mixtures. Osmosis and other colligative properties.

11. Polymer physics: structure and description, ideal chain and its characteristics.

12. Polymer Physics: good, bad and theta solvent, Flory's Theory. Chain as a fractal.

13. Phase equilibria: equations of state, classification of phase transitions; Hildebrand and Flory-Huggins theory.

14. Surface tension, homogeneous and heterogeneous nucleation.

1. Formální chemická kinetika: jednoduché a simultánní reakce, katalýza.

2. Mechanismy chemických reakcí, řetězové reakce. Fotochemické reakce.

3. Přehled klasické termodynamiky: Gibbsova energie a směr chemické reakce, chemická rovnováha, van't Hoffova rovnice.

4. Chemická rovnováha – aplikace: pH, slabé kyseliny a zásady a jejich soli, pufry, málo rozpustné soli.

5. Úvod do statistické termodynamiky: tlak ideálního plynu a interpretace teploty, Boltzmannova pravděpodobnost, entropie.

6. Nerovnovážná termodynamika: transportní vlastnosti, Fickovy zákony, difuzivita, elektrická vodivost.

7. Kinetická teorie plynů: základní pojmy, Knudsenova difuze a efuze, další transportní vlastnosti.

8. Elektrochemie: galvanické články, Nernstova rovnice; elektrické jevy na membránách.

9. Elektrické jevy v iontových roztocích: elektrická dvojvrstva, Debyeova–Hückelova teorie.

10. Termodynamika směsí. Osmóza a další koligativní vlastnosti.

11. Fyzika polymerů: struktura a popis, ideální řetězec a jeho charakteristiky.

12. Fyzika polymerů: dobré, špatné a theta rozpouštědlo, Floryho teorie. Řetězec jako fraktál.

13. Fázové rovnováhy: stavové rovnice, klasifikace fázových přechodů; Hildebrandova a Floryho–Hugginsova teorie.

14. Povrchové napětí, homogenní a heterogenní nukleace.

http://old.vscht.cz/fch/cz/pomucky/kolafa/N403041.html (lectures and links)

https://e-learning.vscht.cz/course/view.php?id=168

https://sites.google.com/view/cervinkagroup/teaching

Physical Chemistry I

Fyzikální chemie I