Cílem předmětu je seznámit studenty s vybranými partiemi fyzikální chemie, které představují teoretický základ chemických technologií. V rámci předmětu studenti 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.

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.

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

Students will be able to

• construct phase equilibria diagrams for 2, 3 and 4 component condensed systems

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

• calculate equilibrium potential for an electrochemical system

• determine the rate of electrochemical reaction in electrochemistry controlled either by charge transfer or mass transport

Pro úspěšné ukončení kurzu je třeba získat alespoň 50% z každé ze tří částí průběžného testu (pro každou část je možné psát jednu opravu) a složit závěrečnou zkoušku, která se skládá z písemné a ústní části.

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

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

Z: B. Predel, M. Hoch, M. Pool, Phase Diagrams and Heterogeneous Equilibria: A Practical Introduction (Engineering Materials and Processes) (Hardcover)

D: D.Pletcher, A First Course in Electrode Processes

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

R: B. Predel, M. Hoch, M. Pool, Phase Diagrams and Heterogeneous Equilibria: A Practical Introduction (Engineering Materials and Processes) (Hardcover)

A: D.Pletcher, A First Course in Electrode Processes

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.

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

7. Standardní stavy pro elektrolyty a neelektrolyty.

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

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

10. Soustavy chemických rovnováh.

11. Adiabatické rovnováhy pro chemickou reakci. Ohraničení rovnováhou.

12. Transport náboje v elektrolytech. Základní elektrochemické zákony.

13. Kinetika elektrodových reakcí. Přepětí přenosu náboje.

14. Limitní proudové hustoty. Smíšený potenciál. Tvary polarizačních křivek. Přepětí vodíku, kyslíku.

1.Phase equilibrium in two component systems.

2.Phase equilibrium in thre component systems. Graphical representation

3.Phase equilibrium in four component systems. Graphical representation

4.Cyclic crystalization between two temperatures.

5.Basic thermodynamic principles

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

7.Standard states for electrolytes and non-electrolytes.

8.Conditions for equilibrium in systems with chemcal reaction

9.Simultaneous chemical equlibrium.

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

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

12.Electrode kinetics.

13.Limiting current density, Mixed electrode potential.

14.Shapes of polarization curves, hydrogen overpotential, oxygen overpotential.