Úvod do předmětu

Náplň Fyzikální chemie a její vztah k chemickým, biologickým a farmaceutickým disciplínám.

Mezimolekulové síly a stavy hmoty

Fyzikální vlastnosti látek, fotochemie

Termodynamika

1. věta termodynamiky, pojem vnitřní energie a enthalpie, standartní stav, definice termochemických parametrů, termochemické zákony, závislost reakčního tepla na teplotě
2. věta termodynamiky, pojem entropie, vratné a nevratné děje, Gibbsova a Helmholtzova funkce, spojené formulace 1. a 2. věty, chemický potenciál, obecná podmínka rovnováhy
3. věta termodynamiky.

Chemické rovnováhy

Rovnovážná konstanta, rovnovážný stupeň konverze a jeho ovlivnění reakčními podmínkami, le Chatelierův princip
standardní změna Gibbsovy energie při reakci, závislost rovnovážné konstanty na teplotě.

Fázové rovnováhy

Reakční kinetika

rychlost reakce, molekularita a řád reakce, reakční mechanismus,
jednoduché jednosměrné reakce, reakce 0., 1. 2. a n-tého řádu, rychlostní konstanta, poločas reakce, stanovení řádu reakce
vliv teploty a dalších faktorů na reakční rychlost
kinetika simultánních reakcí
heterogenní reakce, katalýza
teorie chemické kinetiky.

Elektrochemie

Rovnováhy v roztocích elektrolytů, charakteristika elektrolytů, stupeň disociace
Arrheniova teorie
specifická a molární vodivost elektrolytů
aktivita, aktivitní koeficient, iontová síla, Debye-Hückelův limitní vztah
disociace vody, pojem pH ve vodných a nevodných prostředích, teorie kyselin a zásad
disociace slabých kyselin a zásad, výpočet jejich pH, Ostwaldův zřeďovací zákon
tlumivé roztoky (pufry), mechanismus působení, Hendersonova-Hasselbalchova rovnice, kapacita pufrů
hydrolýza solí, hydrolytická konstanta a výpočet pH solí
amfoterní elektrolyty, izoelektrický bod
acidobazické indikátory
rozpustnost sraženin, součin rozpustnosti
transportní děje v roztocích elektrolytů, vodivost elektrolytů, Kohlrauschův zákon, Arrheniův vztah
potenciál elektrody v roztoku vlastních iontů, oxidačne-redukční potenciál, typy elektrod
galvanické články a měření EMN, kapalinový potenciál, fyziologický potenciál
elektrolýza, Faradayovy zákony, polarizace, princip polarografie a příbuzné moderní elektrochemické metody.

Koloidní systémy

rozdělení a charakterizace koloidních systémů
lyofilní, lyofobní a asociační koloidy
optické, kinetické a elektrické vlastnosti koloidů
suspenze, mezifázové vlastnosti, tvorba suspenzí, sedimentace
emulze, typy emulzí, teorie jejich tvorby a stabilita
kapalné povrchy, povrchové a mezipovrchové napětí
adsorpce v kapalném mezifází, povrchově aktivní látky, systém hydrofilně-lipofilní
elektrická dvojvrstva, Nernstův a zeta potenciál, vliv elektrolytů.

Praktická cvičení

Určení relativní molekulové hmotnosti Rastovou metodou
Určení binodální křivky v ternární soustavě s jedním párem omezeně mísitelných kapalin
Určení rozdělovacího koeficientu látky
Studium kinetiky rozkladu acetylsalicylové kyseliny (kinetika I. řádu)
Studium kinetiky rozkladu octanu etylnatého v alkalickém prostředí (kinetika II. řádu)
Stanovení disociační konstanty slabé kyseliny potenciometricky
Stanovení disociační konstanty slabé kyseliny nebo báze konduktometricky
Měření elektrodového potenciálu a formálního oxidačně-redukčního potenciálu
Stanovení kritické micelární koncentrace
Určení disociační konstanty acidobazického indikátoru spektrofotometricky

Semináře a výpočty modelových příkladů

koncentrace roztoků
pH slabých a středně silných kyselin a zásad, pH pufrů, disociace látek v závislosti na pH
elektrodový potenciál, oxidačně-redukční potenciál
osmotický tlak
rychlost reakce, poločas reakce, Arrheniova rovnice
Clausiova-Clapeyronova rovnice, rovnovážná konstanta, van’t Hoffova reakční izobara, van’t Hoffova reakční izoterma
termodynamická schůdnost reakce
rozdělovací koeficient
základní termodynamické veličiny