Fizikalna kemija II

Kod

Nositelj/i predmeta

Suradnici

Status predmeta

Ciljevi predmeta

Ciljevi predmeta su osposobljavanje studenata za:
- razumijevanje kemijske i elektrokemijske kinetike koja je podignuta na višu razinu,
- primjenu termodinamičkog i kinetičkog pristupa na razne procese i ravnoteže u elektrolitnim otopinama te na tekućim i na krutim površinama,
- primjenu teorijskih znanja na rješavanje praktičnih problema,
- primjenu usvojenih znanja i vještina u stručnim i specijalističkim predmetima.

Uvjeti za upis predmeta i ulazne kompetencije potrebne za predmet

Upisan ili položen kolegij Fizikalna kemija I, upisane ili položene Vježbe iz fizikalne kemije II

Očekivani ishodi učenja na razini predmeta (4-10 ishoda učenja)

Nakon uspješno položenog predmeta studenti će moći:
1. opisati i protumačiti mehanizam i kinetiku kod lančanih i fotokemijskih reakcija,
2. opisati i protumačiti ravnoteže u elektrolitnim otopinama,
3. opisati i protumačiti ravnoteže na tekućim i krutim površinama,
4. izračunati fizikalno-kemijske parametre primjenom termodinamičkih i kinetičkih jednadžbi,
5. interpretirati eksperimentalne i računske podatke.

Sadržaj predmeta detaljno razrađen prema satnici nastave

Predavanja (2 sata tjedno):
1., 2. i 3. tjedan: Ionske ravnoteže: Aktivitet otopljene tvari temeljem molaliteta. Srednji koeficijent aktiviteta elektrolita. Debye-Hückelova teorija. Koligativna svojstva otopina elektrolita. Kiselinsko-bazne ravnoteže u vodi. Topljivost teško topljivih soli. Topljivost u prisustvu drugih elektrolita. Koeficijenti aktiviteta iz mjerenja topljivosti.
4., 5., 6. i 7. tjedan: Ravnotežna elektrokemija: Termodinamičke funkcije nastajanja iona. Galvanski članci. Elektrode i poluraekcije. Reakcija i elektromotivnost članka. Standardni elektrodni potencijali. Nernstova jednadžba. Standardna elektromotivnost članka iz redukcijskih potencijala. Vrste elektroda. Vrste galvanskih članaka. Potencijal tekućeg spoja. Prijenosni brojevi. Potenciometrijsko određivanje konstante topljivosti. Potenciometrijske titracije. Difuzijski potencijal.
8., 9. i 10. tjedan: Kinetika složenih reakcija. Lančane reakcije s nerazgranatim i s razgranatim lancem. Reakcije s neprekidnim grananjem – eksplozije. Kinetika polimerizacije. Fotokemijske reakcije. Kemijska dinamika molekula. Reaktivni susreti. Teorija aktiviranog kompleksa. Kataliza. Kinetika u tekućoj fazi. Primarni kinetički solni efekt.
11., 12. i 13. tjedan: Svojstva površina (dinamika površine): Vrste disperznih sustava. Koloidni sustavi. Struktura liofobnih čestica. Kritična koncentracija micelizacije. Elektrokinetički potencijal. Svojstva tekućih površina. Napetost površine. Razlika tlakova na zakrivljenim površinama. Kapilarno podizanje. Površinski višak. Adsorpcija na krutim površinama. Fizisorpcija i kemisorpcija. Vrste adsorpcija. Langmuirova adsorpcijska izoterma. Elektronska difrakcijska tehnika i fotoelektronska spektroskopija. Heterogena kataliza.
14. i 15. tjedan: Dinamička elektrokemija: Procesi na elektrodama. Struktura sučelja elektroda – otopina. Brzina prijenosa naboja. Koncentracijska polarizacija. Elektroliza. Radni galvanski članci. Gorive ćelije. Korozija.
Seminari (1 sat tjedno):
Rješavanje 30 numeričkih zadataka iz obrađenog gradiva.

Vrste izvođenja nastave:

Obveze studenata

Nazočnost i aktivnost na predavanjima i seminarima u iznosu od najmanje 70% predviđene satnice.
Ispit se može polagati kontinuirano putem kolokvija u kojima su kombinirani teorijski i praktični zadaci, ili cjelovito (pismeni i usmeni ispit).