Obecná chemie 2

Přednášející:

Alois Motl (gar.)

Cvičící:

Alois Motl (gar.)

Předmět zajišťuje:

katedra jaderné chemie

Anotace:

Kurz Obecná chemie 2 navazuje na předmět Obecná chemie 1 a je soustředěn na výklad obecných zákonitostí, kterými se chemické děje řídí. Zároveň je na různých příkladech ilustrováno, že platnost těchto zákonitostí není omezena jen na děje chemické. K objasnění významu a praktického využití vysvětlených zákonitostí slouží cvičení, která jsou součástí kurzu.

Požadavky:

Znalost chemie na úrovni kurzu Obecná chemie 1.

Osnova přednášek:

1. Náplň chemické thermodynamiky, popis stavu soustavy, standardní stavy, stavové funkce a jejich vlastnosti, vnitřní energie, enthalpie, 1. věta thermodynamická, vratný a nevratný děj.

2. Aplikace 1. věty, thermochemie, reakční tepla a tepla fázových přeměn, thermochemické výpočty.

3. Thermická a statistická koncepce entropie, 2. věta thermodynamická a její důsledky, Gibbsova funkce (energie).

4. Thermodynamická rovnováha, fázové rovnováhy, jejich charakteristika a kvantitativní popis.

5. Zvratné (rovnovážné) reakce, chemická rovnováha, thermodynamická aktivita, její vyjádření, rovnovážná konstanta reakce, Guldbergův-Waagův zákon a jeho použití k výpočtu rovnovážného složení reakční směsi.

6. Reakční kvocient, rozhodnutí o směru průběhu reakce, Le Chatelierův princip akce a reakce, jeho aplikace, možnosti ovlivnění rovnovážného složení soustavy.

7. Rovnováhy ve vodných roztocích elektrolytů, autodisociace vody, iontový součin vody, druhy elektrolytů, kyseliny a zásady dle Brönsteda a Lowryho, faktor pH, výpočty pH silných kyselin (zásad) bez a se zápočtem autoionizace vody.

8. Slabé kyseliny (zásady), disociační konstanta, rovnovážný stupeň disociace, výpočty pH jejich vodných roztoků.

9. Roztoky solí, hydrolýza, hydrolytická konstanta, rovnovážný stupeň hydrolýzy, pH roztoků hydrolyzujících solí.

10. Směsi silných kyselin (zásad), směsi slabých kyselin (zásad), směsi silná kyselina - slabá kyselina (silná zásada - slabá zásada), pufry, výpočty pH.

11. Vícesytné kyseliny (zásady), výpočty pH, rovnováhy v roztocích málo rozpustných elektrolytů, součin rozpustnosti.

12. Rychlost chemické reakce, kinetická rovnice v diferenciálním tvaru, řád reakce, rychlostní konstanta, Arrheniův vztah, aktivační energie, vliv teploty na rychlost rekce.

13. Integrace kinetických rovnic, závislost složení reakční směsi na čase, reakce prvního řádu a jejich některé soustavy, analogie se vztahy popisujícími kinetiku radioaktivních přeměn různých soustav radionuklidů.

14. Kinetický popis vybraných soustav o více reaktantech a reakcích vyšších řádů.

Osnova cvičení:

1. Aplikace 1. věty thermodynamické, thermochemické zákony a výpočty.

2. Chemické a fázové rovnováhy, výpočty rovnovážného složení soustav.

3. Rovnováhy v roztocích elektrolytů: výpočty pH roztoků silných a slabých kyselin (zásad). 4. Výpočty pH směsí kyselin, zásad a roztoků hydrolyzujících solí.

5. Výpočty na základě součinu rozpustnosti.

6. Základy reakční kinetiky, výpočty z integrovaných kinetických rovnic.

7. Výpočty vycházející z Arrheniova vztahu.

Cíle studia:

Znalosti:

Posluchači nechemických zaměření se v kurzu seznámí se zákonitostmi, kterými se řídí průběh chemických dějů.

Schopnosti:

Student bude schopen rozhodnout, zda a s jakým výsledkem se za daných podmínek určitá reakce uskuteční.

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] Klikorka, J., Hájek, B., Votinský, J.: Obecná a anorganická chemie, SNTL / ALFA, Praha / Bratislava, 1985

[2] Motl, A.: Výpočty pro jaderné chemiky - Obecná chemie, skriptum, vydavatelství ČVUT, Praha, 2000

[3] Flemr, V., Holečková, E.: Úlohy z názvosloví a chemických výpočtů v anorganické chemii, VŠCHT, Praha, 1996

Doporučená literatura:

[1] Chang, R.: Chemistry, ninth edition, McGraw-Hill, New York, 2007

[2] Zumdahl, S.: Chemical Principles, D. C. Heath and Company, Canada, USA, 1992

[3] Brdička, R., Kalousek, M., Schütz, A.: Úvod do fyzikální chemie, SNTL / ALFA, Praha / Bratislava, 1972

Poznámka:

Obecná chemie 2

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů: