Физичка хемија 1   (021A2)

Школска година:

2024/2025.

Услови похађања:

001A2 / 011A2

ЕСПБ:

7

Врста студија:

основне академске студије, интегрисане основне и мастер академске студије

Студијски програми:

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

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

Наставник:

др Ивана Б. Стојковић Симатовић
ванредни професор, Факултет за физичку хемију, Студентски трг 12-16, Београд

Сарадник:

Давид М. Томић, мастер физикохемичар
сарадник у настави, Факултет за физичку хемију, Студентски трг 12-16, Београд

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 система и процеса (хемијска равнотежа, равнотежа фаза, раствори), хемијске кинетике, електрохемије.

Исход:

Стечена основна знања из области равнотежне термодинамике и термохемије, равнотежних система 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. Слободан Анић, Дрaгомир Станисављев, Никола Вукелић: Изабрана поглавља физичке хемије, Факултет за физичку хемију, Београд 2007.
3. Драгица Минић, Анкица Антић-Јовановић: Физичка хемија, Факултет за физичку хемију, Биолошки факултет, Београд, 2005.
4. 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.
5. Мирослав Ристић, Игор Пашти, Исидора Цекић-Ласковић: Практикум из општег курса физичке хемије, Факултет за физичку хемију Универзитета у Београду, 2010.
6. 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.
7. Убавка Миоч, Радмила Херцигоња: Збирка задатака из општег курса физичке хемије, Београд 1994.

Помоћна литература:

1. P. W. Atkins: Physical Chemistry (third edition), Oxford University Press, Oxford 2001.

Додатни материјал:

—

Предавања:

5 поена (4 часа недељно)

Програм рада:

• Особине гасова: идеалан гас, реалан гас.
• Кинетичка теорија гасова: основне једначине кинетичке теорије гасова, Грахамов закон, Максвел-Болцманов закон расподеле брзина.
• Равнотежна термодинамика: основни појмови и нулти закон термодинамике, први закон термодинамике, термохемија, други и трећи закон термодинамике, функције Хелмхолца и Гибса, хемијски потенцијал.
• 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.
• Равнотежа фаза: услов равнотеже фаза, Гибсово правило фаза, фазни прелази по Еренфесту, равнотежа фаза једнокомпонентних система.
• Раствори: Гибсова енергија мешања идеалних гасова, идеални и идеални разблажени течни раствори, одступања од идеалног понашања, фазни дијаграми температура, делимично мешљиве течности, немешљиви раствори са заједничким растворком.
• Хемијска кинетика: брзина, ред и молекуларност хемијске реакције, механизам реакције, сложене реакције, кинетика реакција у растворима.
• Електрохемија: електролитичка ћелија и галвански елемент, електромоторна сила, електродни потенцијал, Нернстова једначина, теорија електролитичке дисоцијације, проводљивост електролита, Фарадејеви закони електролизе.

Лабораторијске вежбе:

25 поена (3 часа недељно)

Програм рада:

• Термохемија - Први закон термодинамике. Топлотне промене које прате хемијске реакције. Енталпија. Термохемијски закони. Утицај температуре на топлоту реакције. Термодинамичка температурска скала. Калориметрија.
• 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. 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 молског удела у смеши). Азеотропске смеше. Рефрактометрија.
• Разблажени раствори - Колигативне особине раствора. Зависност напона паре растварача и раствора од температуре. Повишење тачке кључања. Снижење тачке мржњења. Осмоза. Одређивање молекулске масе ебулиоскопском и криоскопском методом.
• Хемијска кинетика - Брзина и ред хемијске реакције. Реакције првог, другог и псеудо реда. Енергија активације. Методе одређивања кинетичких параметара.
• Електрохемија - Проводљивост електролита.

Писмени испит:

10 поена

Усмени испит:

60 поена