Physical chemistry II (c) - MC260P02C

• Title: Fyzikální chemie II (c)
• Czech title: Fyzikální chemie II (c)
• Form of teaching: lecture+practicals
• Guaranteed by: Department of Physical and Macromolecular Chemistry (31-260)
• Faculty: Faculty of Science
• Actual: from 2024
• Duration in semesters: 1
• Semester: summer
• E-Credits: 3
• Examination process: summer s.:
• Hours per week, examination: summer s.:2/1, C+Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Maximum number of enrolled students: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Is provided by: MC260P02M
• Explanation: nahrazuje předmět MC260P65 (od 2024/25)
• Repeated enrollment: 2 / 2 / 2 / 2
• Note: enabled for web enrollment; priority enrollment if the course is part of the study plan
• Guarantor: RNDr. Kateřina Ušelová, Ph.D.
• Pre-requisite : {At least one of the following subjects: MC260P54, MC280P58, MC260P119, MC280P82, MC260P33, MC260P139}, {At least one of the following subjects: MS710P56, MS710P52, MS710P55, MS710P73, MS710P74, MS710P76, MS710P77, NCHF071,NCHF072, NMTM101, NMTM103, NMAI054}
• Co-requisite : MC260P01C
• Incompatibility : MC260P01, MC260P01M, MC260P02, MC260P02M, MC260P113, MC260P65
• Is complex co-requisite for: MC260C02M

Annotation

English

Physical chemistry II (c) is a continuation of Physical chemistry I(c) (MC260P01C). It is aimed at electrochemistry and chemical kinetics. Some complicated parts as the theory of strong electrolytes are considered in phenomenological way.

Lectures are accompanied by exercises.

Last update: Ušelová Kateřina, RNDr., Ph.D. (13.02.2025)

Czech

Fyzikální chemie II(c) navazuje na kurz Fyzikální chemie I(c) (MC260P01C). Zahrnuje elektrochemii a reakční kinetiku. Některé náročnější partie (např. teorie silných elektrolytů) jsou probírány pouze fenomenologicky.

Výuka probíhá formou přednášek a cvičení. Na cvičení (rozsah 1 hod. týdně) se řeší příklady vztahující se k přednášeným tématům. K předmětu se dále vztahuje cvičení (MC260C02M).

Zkoušku z Fyzikální chemie II (c) je možné skládat až po úspěšném absolvování zkoušky z Fyzikální chemie I(c) .

Last update: Ušelová Kateřina, RNDr., Ph.D. (13.02.2025)

Literature

English

P.W. Atkins: Physical Chemistry, Oxford University Press

Last update: Ušelová Kateřina, RNDr., Ph.D. (13.02.2025)

Czech

Brdička R., Dvořák J.: Základy fysikální chemie, Academia, Praha 1977

Moore W.J.: Fyzikální chemie, SNTL, Praha 1979

P.W. Atkins: Physical Chemistry, Oxford University Press, Oxford

Last update: Ušelová Kateřina, RNDr., Ph.D. (13.02.2025)

Syllabus

English

ELECTROCHEMISTRY

Strong electrolytes (activity coefficient, Debye-Hückel theory, the solubility product). Weak electrolytes (acid-base equilibria, buffers, acid-base titration and indicators, ampholytes). Transport of ions in electric field (conductivity, mobility, transport numbers). Galvanic cells and electrodes (Nernst equation, varieties of electrodes, potentiometry). Polarisation of electrodes and polarography.

THE KINETIC THEORY OF GASES

Maxwell distribution of speeds and energies, collisions with wall, the rate of effusion, intermolecular collisions, transport properties.

CHEMICAL KINETICS

Rate law of elementary and simultaneous (parallel, opposite, consecutive) reactions. Rate of reaction theories (Arrhenius theory, collision theory, the Lindemann mechanism of unimolecular reactions, activated complex theory). Catalysis, kinetic salt effect, chain reaction, photochemical reaction.

Last update: Ušelová Kateřina, RNDr., Ph.D. (13.02.2025)

Czech

ELEKTROCHEMIE

1. CHOVÁNÍ IONTŮ V ROZTOCÍCH

1.1. Silné elektrolyty (dominantní pojem - aktivitní koeficient; Debyeova-Hückelova teorie; málo rozpustné soli)

1.2. Slabé elektrolyty (dominantní pojem - rovnováha; teorie kyselin a zásad, pH, hydrolýza solí, pufry, acidobazické titrace, indikátory, amfolyty)

1.3. Transport iontů v elektrickém poli (vodivost, pohyblivost, převodová čísla)

2. ROVNOVÁŽNÉ ELEKTRODOVÉ DĚJE (elektrochemické články - termodynamické aspekty)

2.1. Základní pojmy

2.2. Galvanické články (rovnovážné napětí, Nernstova rovnice, elektrodové potenciály, klasifikace galvanických článků)

2.3. Klasifikace elektrod (elektrody 1.druhu, elektrody 2.druhu, redox elektrody, membránové elektrody)

2.4. Potenciometrie (princip měření, využití)

3. NEROVNOVÁŽNÉ ELEKTRODOVÉ DĚJE (elektrochemické články - kinetické aspekty)

3.1. Polarizace elektrod

3.2. Polarografie

KINETICKÁ TEORIE IDEÁLNÍHO PLYNU

1. Cíle a předpoklady kinetické teorie

2. Distribuce rychlostí a translační kinetické energie, ekvipartiční princip, efúze plynů

3. Srážky molekul, střední volná dráha

4. Transportní jevy

REAKČNÍ KINETIKA (RK)

1. Základní pojmy (reakční rychlost, řád reakce, molekularita, mechanismus, klasifikace reakcí)

2. Rychlostní rovnice reakcí

• elementárních

• simultánních (zvratných, bočných, následných, komplexních)

3. Experimentální metody RK (stanovení rychlostní konstanty a řádu reakce)

4. Teorie reakční rychlosti (Arrheniova rovnice, srážková teorie a mechanismus monomolekulárních reakcí, teorie aktivovaného komplexu)

5. Kinetika složitějších reakcí (katalýza, primární a sekundární solný efekt,řetězové reakce, fotochemické reakce)

Last update: Ušelová Kateřina, RNDr., Ph.D. (13.02.2025)

Learning outcomes

Po absolovování předmětu student aktivně pracuje s terminologií používanou v elektrochemii a reakční kinetice. Student se teoreticky seznámí se základními postupy stanovení fyzikálně-chemických charakteristik látek nebo reakcí (pH roztoků, disociační konstanta, produkt rozpustnosti, rychlostní konstanta). Po absolvování cvičení k předmětu je student schopen řešit základní příklady z elektrochemie a reakční kinetiky. 

Last update: Ušelová Kateřina, RNDr., Ph.D. (01.07.2026)