Шифра предмета:
022A2		 Назив предмета:
Физичка хемија 2

Школска година:

2023/2024.

Услови похађања:

001A2 / 011A2

ЕСПБ:

7

Врста студија:

основне академске студије, интегрисане основне и мастер академске студије

Студијски програми:

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

Настава хемије: 2. година, летњи семестар, обавезни, теоријско-методолошки предмет

Наставник:

др Љубиша М. Игњатовић
редовни професор, Факултет за физичку хемију, Студентски трг 12-16, Београд

Сарадник:

Срна Ј. Стојановић, мастер физикохемичар
асистент, Факултет за физичку хемију, Студентски трг 12-16, Београд

Фонд часова:

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

Циљеви:

Стицање основних знања о структури и својствима материје: о структури и особинама атома и молекула, првенствено са становишта квантне механике; о атомској и молекулској спектроскопији; о структури и својствима чврстог, течног, течно-кристалног стања, колоида и макромолекула, о особинама граница фаза и адсорпцији; о структури и особинама атомског језгра.

Исход:

Студент је стекао основна знања о структури и особинама атома и молекула, упознат је са структуром и својствима различитих стања материје. Разуме везе између структуре атомских и молекулских спектара и структурних карактеристика атома и молекула.

Облици наставе:

Предавања, експерименталне вежбе, теоријске вежбе, рачунске вежбе.

Ваннаставне активности:

—

Литература:

Основна литература:

  1. Г. Ћирић-Марјановић: Предавања из Физичке хемије 2 (сваки студент добија компакт диск са предавањима у пдф формату; скрипта са истим садржајем у библиотеци Факултета за физичку хемију).
  2. Љ. Игњатовић: Предавања из Физичке хемије 2 (сваки студент добија компакт диск са предавањима у пдф формату)
  3. W. Ј. Moorе: Физичка хемија, Научна књига, Београд, 1962. (друго издање, превод са енглеског М. Симић)
  4. P. W. Atkins: Physical Chemistry (sixt edition), Oxford University Press, 1998.
  5. Д. Минић, А. Антић-Јовановић: Физичка хемија, Факултет за физичку хемију и Биолошки факултет универзитета у Београду, Београд, 2005.
  6. Р. Коњевић, И. Холцлајтнер-Антуновић, Н. 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.
  7. Радна свеска из физичке хемије са упутствима за вежбе, Универзитет у Београду, Факултет за физичку хемију, Београд 2006. група аутора са Катедре за општу и физичку хемију
  8. Примери решених задатака за колоквијуме (у библиотеци Факултета за физичку хемију)

Помоћна литература:

  1. А. Антић-Јовановић: Атомска спектроскопија - спектрохемијски аспект, Факултет за физичку хемију, Универзитет у Београду, Београд, 1999.
  2. А. Aнтић-Јовановић: Молекулска спектроскопија - спектрохемијски аспект, Факултет за физичку хемију, Универзитет у Београду, Београд, 2002.
  3. С. Мацура, Ј. Радић-Перић: Атомистика, ЈП Службени лист СЦГ, Факултет за физичку хемију Универзитета у Београду, Београд, 2004.
  4. И. Драганић: Радиоактивни изотопи и зрачења, књигe I и II, Универзитет у Београду, Институт за нуклеарне науке "Борис Кидрич", Винча, Центар за перманентно образовање "Школа", Београд 1981 (књига I), 1985 (књига II).

Додатни материјал:

—

  Наставне обавезе и начин оцењивања

Предавања:

5 поена (3 часа недељно)

Програм рада:

1 и 2. седмица: Одређивање односа наелектрисања и масе микрочестица, основе масене спектрометрије. Eлектромагнетни спектар зрачења. Атомски модели класичне физике. Боров модел атома. Атом водоника и водоников спектар у Боровој теорији. Експериментални основи квантне теорије. Таласно-честични дуализам. Атомска спектроскопија. Спектри јона сличних водонику. Хајзенбергов принцип неодређености.

3. седмица: Квантна теорија. Принципи и примене таласне (квантне) механике. Шредингерова једначина. Физичко значење таласне функције. Решење Шредингерове једначине за водоников атом и једноелектронске јоне. Квантни бројеви, атомске орбитале, спин електрона, векторски модел атома. Вишеелектронски атоми. Паулијев принцип. Електронска конфигурација атома. Периодни систем елемената. Периодичне особине елемената. Структура и спектри атома са више електрона. Рендгенско зрачење; методе анализе засноване на рендгенској спектрометрији.

4. седмица: Хемијска веза, врсте веза. Метода валентне везе. Усмереност ковалентне везе и хибридизација орбитала. Метода молекулских орбитала. Хикелова теорија  молекулске орбитале. Метална веза. Теорије хемијске везе у комплексима.

5. седмица: Структура молекула. Молекулска спектроскопија. Ротациони спектри.

6. седмица: Вибрациони спектри. Вибрационо-ротациони спектри.

7. седмица: Електронски спектри молекула. Електронски спектри органских једињења. Електронски спектри неорганских једињења.

8.седмица: Флуоресцентни спектри. Фосфоресцентни спектри. Фотохемијске реакције. Ласери. Раманска спектроскопија.

9. седмица: Електричне и магнетне особине молекула. Међумолекулске силе. Водонична веза. Симетрија молекула.

10. седмица: Чврсто стање. Симетрија кристала. Енергија кристалне структуре. Формирање кристалне структуре. Дифракција рендгенског зрачења на кристалима.

11. седмица: Особине и процеси на граници фаза, површински напон, адсорпција.

12. седмица: Течно стање. Течни кристали.

13. седмица: Колоиди. Макромолекули.

14. седмица: Нуклеарна магнетна резонанција. Електронска спинска резонанција.

15. седмица: Особине атомског језгра. Радиоактивност. Нуклеарне реакције. Примене радиоизотопа. Детекција радиоактивног зрачења.

Лабораторијске вежбе:

30 поена (3 часа недељно)

Програм рада:

1-4. седмица: Aтоми, атомска спектроскопија. Експерименталне вежбе: 1. Пламенофотометријско одређивање алкалних метала; 2. Стилометрија; 3. Структура, спектри и стабилност атома (алтернативнe).

5-7. седмица: Молекули, молекулска спектроскопија. Експерименталне вежбе: 4. Спектрофотометријско одређивање константе стабилности [FeSCN]2+ комплекса; 5. Снимање апсорпционог спектра и провера Ламбер-Беровог закона; 6. Одређивање привидне и стварне моларне запремине и величине молекула (алтернативне).

8-9. седмица: Чврсто стање. Теоријска вежба: 7. Одређивање параметра и типа кубне решетке.

10-11. седмица: Појаве на граничним површинама фаза. Експерименталне вежбе: 8. Гибсова адсорпциона изотерма; 9. Фројндлихова адсорпциона изотерма.

12-13. седмица: Колоидно стање и макромолекули. Експерименталне вежбе: 10. Вискозиметријско одређивање средње моларне масе макромолекула; 11. Изоелектрична тачка колоида.

14-15. седмица: Радиоактивност. Експерименталне вежбе: 12. Одређивање енергије зрачења сцинтилационом спектрометријом; 13. Одређивање времена полураспада радиоактивног изотопа (алтернативнe).

Укупан број од 30 поена чине 10 поена за извођење експерименталних вежби и 20 поена за колоквијуме са вежби.

Колоквијуми:

20 поена

Напомене:

Два наставна колоквијума носе по 10 поена.

Писмени испит:

15 поена

Усмени испит:

30 поена