Физичка хемија 1   (1021A)

Школска година:

2012/2013.

Услови похађања:

1001A / 1011A

ЕСПБ:

7

Врста студија:

основне академске студије

Студијски програми:

Хемија: 2. година, зимски семестар, обавезни, теоријско-методолошки предмет

Професор хемије: 2. година, зимски семестар, обавезни, теоријско-методолошки предмет

Хемија животне средине: 2. година, зимски семестар, обавезни, теоријско-методолошки предмет

Наставници:

др Милена М. Петковић

др Биљана Р. Шљукић Паунковић
редовни професор, Факултет за физичку хемију, Студентски трг 12-16, Београд

Сарадници:

др Милица Ц. Стевић

мр Александра Ј. Ђерић

мр Бојан Ж. Јанковић

Фонд часова:

Недељно: четири часа предавања + три часа лабораторијских вежби (4+0+3)

Циљеви:

Упознавање и стицање основних знања из области равнотежне термодинамике и термохемије, равнотежних системима и процеса (хемијска равнотежа, равнотежа фаза, раствори), хемијске кинетике, електрохемије.

Исход:

Стечена основна знања из области равнотежне термодинамике и термохемије, равнотежних системима и процеса (хемијска равнотежа, равнотежа фаза, раствори), хемијске кинетике, електрохемије.

Облици наставе:

Предавања, експерименталне вежбе, колоквијуми.

Ваннаставне активности:

—

Литература:

Основна литература:

1. Иванка Холцлајтнер-Антуновић, Општи курс физичке хемије, Завод за уџбенике и наставна средства, Београд 2000.
2. Драгица Минић, Анкица Антић-Јовановић, Физичка хемија, Факултет за физичку хемију, Биолошки факултет, Београд, 2005.
3. Слободан Анић, Дрaгомир Станисављев, Никола Вукелић Изабрана поглавља физичке хемије, Факултет за физичку хемију, Београд 2007.
4. Ружица Коњевић, Иванка Холцлајтнер-Антуновић, Нада Ковачић, Практикум из физичке хемије за студенте хемије, Природно математички факултет Универзитета у Београду и Југословенски завод за продуктивност рада и информационе системе, Београд 1985.
5. Убавка Миоч, Радмила Херцигоња, Збирка задатака из општег курса физичке хемије, Београд 1994.
6. Иванка Д. Холцлајтнер-Антуновић, Драгица M. Минић, Слободан Р. Анић, Љубиша Игњатовић, Радмила О. Херцигоња, Драгомир Р. Станисављев, Гордана Н. Ћирић-Марјановић, Мирослав Ристић, Исидора Цекић, Марко Даковић, Радна свеска из физичке хемије са упуствима за рад, Факултет за физичку хемију, Београд 2006.

Помоћна литература:

1. Atkins, P. W., Physical Chemistry (Third Edition), Oxford University Press, Oxford 2001
2. Мирослав Ристић, Игор Пашти, Исидора Цекић-Ласковић, Практикум из општег курса физичке хемије, Факултет за физичку хемију Универзитета у Београду, 2010.

Додатни материјал:

—

Предавања:

5 поена (4 часа недељно)

Програм рада:

1. Особине гасова: идеалан гас, реалан гас.
2. Кинетичка теорија гасова: основне једначине кинетичке теорије гасова, Грахамов закон, Максвел-Болцманов закон расподеле брзина.
3. Равнотежна термодинамика: основни појмови и нулти закон термодинамике, први закон термодинамике, термохемија, други и трећи закон термодинамике, функције Хелмхолца и Гибса, хемијски потенцијал.
4. Хемијска равнотежа: термодинамика повратне реакције гасова, константа равнотеже, утицај притиска и температуре на константу равнотеже, термодинамички услов хемијске реакције и константа равнотеже, хемијска равнотежа у хетерогеним системима.
5. Равнотежа фаза: услов равнотеже фаза, Гибсово правило фаза, фазни прелази по Еренфесту, равнотежа фаза једнокомпонентних система.
6. Раствори: Гибсова енергија мешања идеалних гасова, идеални и идеални разблажени течни раствори, фазни дијаграми температура, састав бинарних раствора, немешљиви раствори са заједничким растворком.
7. Хемијска кинетика: брзина хемијске реакције, сложене реакције, кинетика реакција у растворима.
8. Електрохемија: Фарадејеви закони електролизе, проводљивост слабих и јаких електролита, електрода, електродни потенцијал, Нернстова једначина, електромоторна сила, галвански елементи.

Лабораторијске вежбе:

25 поена (3 часа недељно)

Програм рада:

Термохемија. Први закон термодинамике. Топлотни капацитети: специфични, моларни, при константној запремини и притиску. Топлотне промене које прате хемијске реакције. Топлота настајања. Топлота сагоревања. Термохемијски закони. Утицај температуре на топлоту реакције. Топлота растварања. Топлота неутрализације. Типови калориметара. Графичко одређивање промене температуре код одређивања топлотних ефеката хемијских реакција. Топлотни капацитет калориметра и његово одређивање. Термодинамичка температурска скала. Енталпија. Хемијска равнотежа. Закон хемијске равнотеже. Реакциона изотерма, реакциона изохора. Термодинамички услов и положај равнотеже. Константа равнотеже: термодинамичка, формална и концентрациона константа равнотеже. Зависност константе равнотеже од притиска и температуре. Равнотеже фаза Гибсово правило фаза. Дефиниција компоненте, фазе и степена слободе. Фазни дијаграм, пример. Парцијалне моларне величине. Гибс-Диемова једначина. Клаузиус-Клајперонова једначина. Бинарни течни системи – потпуно мешљиве течности. Идеални течни системи. Рауолов закон. Позитивна и негативна одступања од Рауловог закона. Хенријев закон. Дестилација хомогених бинарних смеша – фазни дијаграм (зависност тачке кључања од молеског удела у смеши). Азеотропске смеше. Делимично мешљиве течности – систем фенол-вода. Потпуно мешљиве течности. Дестилација воденом паром. Системи чврста супстанца течност. Системи у којима су компоненте потпуно мешљиве у течном стању, а чврсте фазе се састоје од чистих компонената. Термијска анализа. Рефрактометрија. Индекс преламања, закони преламања. Специфична и молекулска рефракција. Абеов рефрактометар. Пулфриков рефрактометар. Разблажени раствори Колигативне особине раствора. Разблажени раствори. Раулов закон. Хенријев закон. Зависност напона паре растварача и раствора од температуре. Повишење тачке кључања. Снижење тачке мржњења, растворљивост и осмоза. Одређивање молекулске масе на основу Раулових закона (ебулиоскопска и криоскопска метода, Расова микро-метода). Бекманов термометар. Хемијска кинетика Брзина хемијске реакције. Ред хемијске реакције. Реакције првог реда. Реакције другог реда. Реакције псеудо реда. Енергија активације. Методе одређивања кинетичких параметара.

Писмени испит:

10 поена

Усмени испит:

60 поена