Chemia fizyczna Kurs 30 godz. Dr hab. Waldemar Nowicki, prof. UAM http://www.staff.amu.edu.pl/~gwnow/lectures.html ftp://150.254.86.94/news/ gwnow@amu.edu.pl

Gazy Skale temperatur, pomiar ciśnienia, prawa: Boyle’a-Mariotte’a, Charlesa, Gay-Lussaca, Avogadro, przemiana adiabatyczna, prawo Grahama, prawo Daltona, model gazu Clapeyrona, model gazu van der Waalsa, objętość wyłączona, potencjał Lenarda-Jonesa, temperatura krytyczna, równanie zredukowane, równanie wirialne, temperatura Boyle’a, skraplanie gazów, temperatura inwersji

I zasada termodynamiki Układ i otoczenie, ciepło i praca, energia wewnętrzna, funkcja stanu, przemiany odwracalne i kwazystatyczne, praca rozprężania gazu, prawo Hessa, entalpia – definicja i interpretacja, pojemność cieplna, różniczka zupełna, znajdywanie związków termodynamicznych, związek cp i cv, termochemia, konsekwencje prawa Hessa, stan standardowy, entalpia standardowa reakcji, entalpia standardowa tworzenia pierwiastka i związku, standardowa entalpia przemiany fazowej, prawo Kirchhoffa

II zasada termodynamiki Fenomenologiczna i statystyczna definicja entropii, nierówność Clausiusa, cykl Carnota, sprawność silnika cieplnego, równanie fundamentalne, energia swobodna i entalpia swobodna – definicje i sens fizyczny, termodynamiczne równanie stanu, równanie Gibbsa-Helmholtza, warunki równowagi termodynamicznej i samorzutności procesów

Przemiany fazowe w układach jednoskładnikowych Diagram fazowy, równania Clausiusa i Clausiusa-Clapeyrona, typy przemian fazowych

Termodynamika roztworów Definicja i interpretacja potencjału chemicznego, aktywność i współczynnik aktywności, wybór stanu standardowego, zmiany funkcji termodynamicznych towarzyszące mieszaniu, klasyfikacja roztworów, roztwór Θ, prawo Raulta, prawo Henry’ego, właściwości koligatywne, krioskopia, ebulioskopia, ciśnienie osmotyczne, równanie Gibbsa-Duhema, reguła faz, przykłady diagramów fazowych dla układów wieloskładnikowych i klasyfikacji tych układów

Równowagi chemiczne Iloraz reakcji, izoterma van’t Hoffa, stałe równowagi reakcji, zależność stałej od temperatury i ciśnienia, reguła przekory, równowagi w roztworach elektrolitów: dysocjacja, hydroliza, kwasy i zasady, iloczyn jonowy wody, pH, stała i stopień dysocjacji, miareczkowanie alkacymetryczne, bufory, iloczyn rozpuszczalności

Elektrochemia Ogniwo elektrochemiczne, półogniwo, elektroda, klucz, równanie Nernsta, potencjał półogniwa, siła elektromotoryczna ogniwa, konwencja sztokholmska, potencjał standardowy, ogniwa stężeniowe, półogniwa I i II rodzaju, elektroda redoks, szklana, jonoselektywna, termodynamika ogniwa, potencjał standardowy a charakterystyka równowag, podstawowe założenia teorii Debye’a-Huckela, przewodność właściwa, molowa i molowa graniczna, efekt relaksacyjny i elektroforetyczny, prawo Kohlrauscha, prawo niezależnej wędrówki jonów, wyznaczanie stałej dysocjacji, ruchliwość jonów, liczby przenoszenia, struktura podwójne warstwy elektrycznej, dynamika procesów elektrodowych, nadnapięcie, równanie Tafela, elektroliza

Kinetyka chemiczna Podstawowe pojęcia kinetyki formalnej: równanie kinetyczne, rząd reakcji, cząsteczkowość reakcji, kinetyka reakcji 0, I, II rzędu, kinetyka reakcji odwracalnych, wybranych reakcji złożonych, metoda stanu stacjonarnego, kinetyka Michaelisa-Menten, reakcje oscylacyjne, zależność szybkości reakcji od temperatury, podstawy teorii zderzeń, reakcje limitowane dyfuzją i energią aktywacji, podstawy teorii kompleksu aktywnego, równanie Eyringa, efekty specyficzne – mechanizm harpunowy, efekt klatkowy, kinetyczny efekt solny, wpływ rozpuszczalnika

Układy zdyspergowane Oddziaływanie międzycząsteczkowe, napięcie powierzchniowe, substancje powierzchniowo czynne, lepkość roztworów, równanie Einsteina, definicja i klasyfikacja układów koloidalnych, ruchy Browna, efekt Tyndalla, równanie Rayleigha, koloidy asocjacyjne, micele, krytyczne stężenie micelizacji, koloidy fazowe, podstawy teorii DLVO, potencjał elektrokinetyczny, koagulacja, próg koagulacji, równowaga i szybkość sedymentacji, polimery, polidyspersyjność, termodynamika roztworów polimerów, lepkość roztworów polimerów, równanie Hugginsa, Marka-Kuhna-Houvinka, wymiary liniowe kłębków polimerowych, polielektrolity, równowagi Donnana, adsorpcja, izoterma Langmuira, ważniejsze modele adsorpcji (BET, FFG, Toth, Polany)

Podstawy spektroskopii

Literatura: K. Pigoń, Z. Ruziewicz, Chemia fizyczna, PWN Warszawa, 2007 P.W. Atkins, Chemia fizyczna, PWN Warszawa, 2001 P.W. Atkins, Podstawy chemii fizycznej, PWN Warszawa, 1999 L. Kisza, A. Sobczyk, K. Gatner, A. Koll, Eksperymentalna chemia fizyczna, PWN Warszawa, 1982 praca zbiorowa, Chemia fizyczna, PWN Warszawa 1980 G.M. Barrow, Chemia fizyczna, PWN Warszawa, 1978 K. Gumiński, Wykłady z chemii fizycznej, PWN Warszawa, 1973 R. Brdička, Podstawy chemii fizycznej, PWN Warszwa, 1970 K. Gumiński, Termodynamika, PWN Warszawa, 1974

10. I. Tinoco, K. Sauer, J. C. Wang. , J. D 10. I. Tinoco, K. Sauer, J.C. Wang., J.D. Puglisi, Physical Chemistry. Principles and Applications in Biological Science, Prentice Hall Inc., New Jersey 2002 11. P. Atkins J. de Paula, Physical Chemistry for the Life Sciences, Oxford University Press, Oxford, 2006 12. N.C. Price, R.A. Dwek, RG. Ratcliffe, M.R. Wormald, Principles and Problems in Physical Chemistry for Biochemists, Oxford University Press, Oxford, 2001 13. G.T. Barnes, I.R. Gentle, Interfacial Science. An Introduction, Oxford University Press, Oxford, 2005

14. A. Molski, W. Nowicki, A. Jakubowska, G 14. A. Molski, W. Nowicki, A. Jakubowska, G. Nowicka, Wykłady i ćwiczenia z chemii fizycznej 2, Wydział Chemii UAM, Poznań, 2003 15. P.W. Atkins, C.A.Trap, M.P.Cady, C. Giunta, Chemia fizyczna. Zbiór zadań z rozwiązaniami, PWN Warszawa, 2001 16. A.W. Adamson, Zadania z chemii fizycznej, PWN Warszawa, 1978 17. E.W. Kisielewa, G.S. Karietnikow, I.W. Kudriaszow, Zbiór zadań z chemii fizycznej, PWN Warszawa, 1971 18. praca zbiorowa, Ćwiczenia laboratoryjne z chemii fizycznej, Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań, 2004

http:\\staff.amu.edu.pl\~gwnow\lectures ftp:\\150.254.86.94\lectures http:\\staff.amu.edu.pl\~gwnow\news gwnow@amu.edu.pl