Šifra predmeta:
022A2		 Naziv predmeta:
Fizička hemija 2

Školska godina:

2023/2024.

Uslovi pohađanja:

001A2 / 011A2

ESPB:

7

Vrsta studija:

osnovne akademske studije, integrisane osnovne i master akademske studije

Studijski programi:

Hemija životne sredine: 2. godina, letnji semestar, obavezni, teorijsko-metodološki predmet

Nastava hemije: 2. godina, letnji semestar, obavezni, teorijsko-metodološki predmet

Nastavnik:

dr Ljubiša M. Ignjatović
redovni profesor, Fakultet za fizičku hemiju, Studentski trg 12-16, Beograd

Saradnik:

Srna J. Stojanović, master fizikohemičar
asistent, Fakultet za fizičku hemiju, Studentski trg 12-16, Beograd

Fond časova:

Nedeljno: tri časa predavanja + tri časa laboratorijskih vežbi (3+0+3)

Ciljevi:

Sticanje osnovnih znanja o strukturi i svojstvima materije: o strukturi i osobinama atoma i molekula, prvenstveno sa stanovišta kvantne mehanike; o atomskoj i molekulskoj spektroskopiji; o strukturi i svojstvima čvrstog, tečnog, tečno-kristalnog stanja, koloida i makromolekula, o osobinama granica faza i adsorpciji; o strukturi i osobinama atomskog jezgra.

Ishod:

Student je stekao osnovna znanja o strukturi i osobinama atoma i molekula, upoznat je sa strukturom i svojstvima različitih stanja materije. Razume veze između strukture atomskih i molekulskih spektara i strukturnih karakteristika atoma i molekula.

Oblici nastave:

Predavanja, eksperimentalne vežbe, teorijske vežbe, računske vežbe.

Vannastavne aktivnosti:

—

Literatura:

Osnovna literatura:

  1. G. Ćirić-Marjanović: Predavanja iz Fizičke hemije 2 (svaki student dobija kompakt disk sa predavanjima u pdf formatu; skripta sa istim sadržajem u biblioteci Fakulteta za fizičku hemiju).
  2. Lj. Ignjatović: Predavanja iz Fizičke hemije 2 (svaki student dobija kompakt disk sa predavanjima u pdf formatu)
  3. W. J. Moore: Fizička hemija, Naučna knjiga, Beograd, 1962. (drugo izdanje, prevod sa engleskog M. Simić)
  4. P. W. Atkins: Physical Chemistry (sixt edition), Oxford University Press, 1998.
  5. D. Minić, A. Antić-Jovanović: Fizička hemija, Fakultet za fizičku hemiju i Biološki fakultet univerziteta u Beogradu, Beograd, 2005.
  6. R. Konjević, I. Holclajtner-Antunović, N. Kovačić: Praktikum iz fizičke hemije za studente hemije, Prirodno matematički fakultet Univerziteta u Beogradu i Jugoslovenski zavod za produktivnost rada i informacione sisteme, Beograd, 1985.
  7. Radna sveska iz fizičke hemije sa uputstvima za vežbe, Univerzitet u Beogradu, Fakultet za fizičku hemiju, Beograd 2006. grupa autora sa Katedre za opštu i fizičku hemiju
  8. Primeri rešenih zadataka za kolokvijume (u biblioteci Fakulteta za fizičku hemiju)

Pomoćna literatura:

  1. A. Antić-Jovanović: Atomska spektroskopija - spektrohemijski aspekt, Fakultet za fizičku hemiju, Univerzitet u Beogradu, Beograd, 1999.
  2. A. Antić-Jovanović: Molekulska spektroskopija - spektrohemijski aspekt, Fakultet za fizičku hemiju, Univerzitet u Beogradu, Beograd, 2002.
  3. S. Macura, J. Radić-Perić: Atomistika, JP Službeni list SCG, Fakultet za fizičku hemiju Univerziteta u Beogradu, Beograd, 2004.
  4. I. Draganić: Radioaktivni izotopi i zračenja, knjige I i II, Univerzitet u Beogradu, Institut za nuklearne nauke "Boris Kidrič", Vinča, Centar za permanentno obrazovanje "Škola", Beograd 1981 (knjiga I), 1985 (knjiga II).

Dodatni materijal:

—

  Nastavne obaveze i način ocenjivanja

Predavanja:

5 poena (3 časa nedeljno)

Program rada:

1 i 2. sedmica: Određivanje odnosa naelektrisanja i mase mikročestica, osnove masene spektrometrije. Elektromagnetni spektar zračenja. Atomski modeli klasične fizike. Borov model atoma. Atom vodonika i vodonikov spektar u Borovoj teoriji. Eksperimentalni osnovi kvantne teorije. Talasno-čestični dualizam. Atomska spektroskopija. Spektri jona sličnih vodoniku. Hajzenbergov princip neodređenosti.

3. sedmica: Kvantna teorija. Principi i primene talasne (kvantne) mehanike. Šredingerova jednačina. Fizičko značenje talasne funkcije. Rešenje Šredingerove jednačine za vodonikov atom i jednoelektronske jone. Kvantni brojevi, atomske orbitale, spin elektrona, vektorski model atoma. Višeelektronski atomi. Paulijev princip. Elektronska konfiguracija atoma. Periodni sistem elemenata. Periodične osobine elemenata. Struktura i spektri atoma sa više elektrona. Rendgensko zračenje; metode analize zasnovane na rendgenskoj spektrometriji.

4. sedmica: Hemijska veza, vrste veza. Metoda valentne veze. Usmerenost kovalentne veze i hibridizacija orbitala. Metoda molekulskih orbitala. Hikelova teorija  molekulske orbitale. Metalna veza. Teorije hemijske veze u kompleksima.

5. sedmica: Struktura molekula. Molekulska spektroskopija. Rotacioni spektri.

6. sedmica: Vibracioni spektri. Vibraciono-rotacioni spektri.

7. sedmica: Elektronski spektri molekula. Elektronski spektri organskih jedinjenja. Elektronski spektri neorganskih jedinjenja.

8.sedmica: Fluorescentni spektri. Fosforescentni spektri. Fotohemijske reakcije. Laseri. Ramanska spektroskopija.

9. sedmica: Električne i magnetne osobine molekula. Međumolekulske sile. Vodonična veza. Simetrija molekula.

10. sedmica: Čvrsto stanje. Simetrija kristala. Energija kristalne strukture. Formiranje kristalne strukture. Difrakcija rendgenskog zračenja na kristalima.

11. sedmica: Osobine i procesi na granici faza, površinski napon, adsorpcija.

12. sedmica: Tečno stanje. Tečni kristali.

13. sedmica: Koloidi. Makromolekuli.

14. sedmica: Nuklearna magnetna rezonancija. Elektronska spinska rezonancija.

15. sedmica: Osobine atomskog jezgra. Radioaktivnost. Nuklearne reakcije. Primene radioizotopa. Detekcija radioaktivnog zračenja.

Laboratorijske vežbe:

30 poena (3 časa nedeljno)

Program rada:

1-4. sedmica: Atomi, atomska spektroskopija. Eksperimentalne vežbe: 1. Plamenofotometrijsko određivanje alkalnih metala; 2. Stilometrija; 3. Struktura, spektri i stabilnost atoma (alternativne).

5-7. sedmica: Molekuli, molekulska spektroskopija. Eksperimentalne vežbe: 4. Spektrofotometrijsko određivanje konstante stabilnosti [FeSCN]2+ kompleksa; 5. Snimanje apsorpcionog spektra i provera Lamber-Berovog zakona; 6. Određivanje prividne i stvarne molarne zapremine i veličine molekula (alternativne).

8-9. sedmica: Čvrsto stanje. Teorijska vežba: 7. Određivanje parametra i tipa kubne rešetke.

10-11. sedmica: Pojave na graničnim površinama faza. Eksperimentalne vežbe: 8. Gibsova adsorpciona izoterma; 9. Frojndlihova adsorpciona izoterma.

12-13. sedmica: Koloidno stanje i makromolekuli. Eksperimentalne vežbe: 10. Viskozimetrijsko određivanje srednje molarne mase makromolekula; 11. Izoelektrična tačka koloida.

14-15. sedmica: Radioaktivnost. Eksperimentalne vežbe: 12. Određivanje energije zračenja scintilacionom spektrometrijom; 13. Određivanje vremena poluraspada radioaktivnog izotopa (alternativne).

Ukupan broj od 30 poena čine 10 poena za izvođenje eksperimentalnih vežbi i 20 poena za kolokvijume sa vežbi.

Kolokvijumi:

20 poena

Napomene:

Dva nastavna kolokvijuma nose po 10 poena.

Pismeni ispit:

15 poena

Usmeni ispit:

30 poena