Sylabus
1) Chemická kinetika o Klasifikace chemických reakcí (dle skript J.Vohlídal)
§ Procesy probíhající při chemické reakci
§ Elementární reakce, molekularita reakce
§ Složité reakce
§ Příklady konkrétních reakcí z org. a anorg. chemie 2) Teorie elementárních reakcí (Atk 20.1.1., 22.1-3) o Kinetický model ideálního plynu (Atk 20.1.1) o Srážková teorie o Teorie aktivovaného komplexu
§ Reakční koordináta
§ Hyperplocha potenciální energie
§ Eyringův model
§ Aktivační Gibbsova energie o Standardní reakční entalpie a entropie a jejich význam 3) Empirická kinetika (Atk 21.1)
§ Chemická reakce, chemická rovnice
§ Hnací síla chemické reakce
§ Rozsah reakce, konverze a další důležité reakční proměnné
§ Definice reakční rychlosti
§ Rychlostní rovnice o Reakční schema složité reakce (Atk 21.2)
§ Rychlost určující krok
§ Konkurenční a protisměrné reakce
§ Následné reakce, aproximace stac. Stavu ve schématu násl reakcí
§ Reakce s cyklickým schématem, aproximace stac stavu
§ Identifikace možného reakčního mechanismu o Střední doba života aktivního centra o Rozvětvené řetězové reakce, explozní limity 4) Ideální chemické reaktory - teorie a bilance o Vsádkový reaktor o Průtočný reaktor s pístovým tokem o CSTR o Relaxační metody měření kinetiky chem. Reakcí (fenomenologicky) 5) Zpracování kinetických dat o Účel kinetických experimentů o Závislost reakční rychlosti na teplotě, stanovení Arrheniovských parametrů (Atk 21.1.5) o Zlomkové časy reakce o Diferenciální metoda analýzy konverzní křivky o Metoda počátečních reakčních rychlostí o Izolační metoda analýzy dat o Std. Reakční 6) Fotochemie o Kvantový výtěžek 7) Adsorpce (Atk 23) o Pevný povrch o Langmuirova izoterma o BET izoterma o Měření ads. izoterem 8) Katalýza (Atk 23) o Definice katalyzátoru o Selektivita, inhibice, dezaktivace o Homogenní katalýza – analogie s aproximací stac. Stavu o Enzymová katalýza – Michaelisovská kinetika, druhy inhibice o Heterogenní katalýza
§ 7 kroků hete cat. Reakce
§ Mechanismy hete. Cat. Reakcí a odvození rychlostních rovnic
· Langmuir-Hinshelwood- Hougen-watson
· Rideal-Eley
· MersVanKrevelen
§ zdánlivé řády reakce
§ Zdánlivé aktivační energie 9) Reakce v roztocích o Elementární reakce v roztoku, difuzní pár o Brownův pohyb o Difuze (Atk 20.3)
§ Fickovy zákony
§ Einsteinova-Stokesova rovnice o Chemickou reakcí řízené reakce v roztocích – vlivy rozpouštědla 10) Koloidní soustavy (fenomenologicky) (Atk 18.2) o Typy koloidních soustav o Tvorba micel a jejich využití 11) VEDENÍ ELEKTRICKÉHO PROUDU: elektronově vodivé látky, roztoky elektrolytů, pevné elektrolyty, taveniny elektrolytů, iontově vodivé polymery, vedení elektrického proudu ve vícefázových soustavách - elektrody a galvanické články, membrány, jednoduché metody založené na měření proudu - coulometrie, konduktometrie.12). ELEKTROCHEMICKÉ ROVNOVÁHY:selektrochemický potenciál, podmínky rovnováhy, podmínka elektroneutrality, příspěvky elektrického potenciálu a složení fáze, teorie aktivitního koeficientu, rovnováhy v roztocích elektrolytů, disociace elektrolytů, asociace iontů, málo rozpustné elektrolyty, protolytické (acidobazické) reakce, rovnováhy na fázových rozhraních; Nernstův potenciálový rozdíl, Donnanův potenciálový rozdíl, absolutní elektrodový potenciál, elektrická dvojvrstva, rovnovážné napětí galvanických a voltaických článků, galvanické články, kapalinový potenciál, voltaické články.13) ELEKTRODOVÁ KINETIKA: polarizace elektrod, zdroje proudu a elektrolyzéry, polarizační metody,kinetika jednoduché reakce přenosu elektronu, kinetika povrchových reakcí přenosu elektronu, kinetika reakcí přenosu iontu, reakce přenosu náboje a transportní procesy, rychlost reakcí přenosu náboje a látkové toky, lineární difúze, sférická difúze, stacionární konvektivní difúze, nestacionární konvektivní difúze. elektroosmotický tok.
Anotace
Druhá část základního kurzu fyzikální chemie pro studenty všech chemických oborů, ve které jsou vyloženy klasifikace, terminologie, teorie a experimentální metody chemické kinetiky, katalýzy, koloidní chemie a elektrochemie.