Шифра предмета:
022H2		 Назив предмета:
Физичка хемија 2

Школска година:

2023/2024.

Услови похађања:

001A2 / 011A2

ЕСПБ:

6

Врста студија:

основне академске студије

Студијски програм:

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

Наставник:

др Гордана Н. Ћирић-Марјановић
редовни професор, Факултет за физичку хемију, Студентски трг 12-16, Београд

Сарадник:

Маја М. Ранковић, 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 својствима атома и молекула, о структури атомског језгра и радиоактивности, o хемијској вези (са становишта квантне механике), о атомским и молекулским спектрима (спектроскопским прелазима, типовима и карактеристикама спектара), о структури и својствима чврстог и течног стања, колоида и макромолекула, о својствима граница фаза и адсорпцији.

Исход:

Студент је стекао основна знања о структури и својствима атома и молекула, упознат је са структуром и својствима различитих стања материје. Разуме везе између карактеристика 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 (скрипта, PowerPoint презентације са предавања и примери питања/тестова на страници предмета на сајту Хемијског факултета).
  2. W. Ј. Moorе: Физичка хемија, Научна књига, Београд, 1962. (друго издање, превод са енглеског М. Симић)
  3. P. W. Atkins: Physical Chemistry (6th edition), Oxford University Press, 1998.
  4. Д. Минић, А. Антић-Јовановић: Физичка хемија, Факултет за физичку хемију и Биолошки факултет универзитета у Београду, Београд, 2005.
  5. 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.
  6. 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
  7. Примери решених задатака за колоквијуме (на страници предмета на сајту Хемијског факултета и 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:

http://helix.chem.bg.ac.rs/~saska/Fizicka_hemija_2--1022A/

  Наставне обавезе и начин оцењивања

Предавања:

5 поена (3 часа недељно)

Програм рада:

1. седмица: Атомско језгро. Радиоактивност. Нуклеарне реакције. Примене радиоизотопа. Одређивање односа наелектрисања и масе честица, основе масене спектрометрије.

2. седмица: Електромагнетни спектар. Таласно-честични дуализам. Борови постулати.

3. седмица: Оптички спектри атома. Спектар атома водоника - Борово тумачење. Спектри јона сличних водонику. Рендгенско зрачење и рендгенски спектри.

4. седмица: Хајзенберг-ов принцип неодређености. Kвантна механика: Таласна функција. Шредингерова једначина. Борнова интерпретација таласне функције. Решење Шредингерове једначине за водоников атом. Појам атомске орбитале. Kвантни бројеви. Дегенерација енергетских нивоа атома водоника и чланова водониковог изоелектронског низа.

5. седмица: Векторски модел атома. Радијална функција расподеле, највероватнији радијус атома, s, p, d атомске орбитале. Спектроскопски прелази, изборна правила за атом водоника и њему сличне јоне, спектралне серије атома водоника-према квантној теорији.

6. седмица: Структура и спектри атома са више електрона, Шредингерова једначина за вишеелектронске атоме. Електронска конфигурација атома и основни принципи изградње Периодног система. Спектри вишеелектронских атома. Спектри атома алкалних метала.

7. и 8. седмица: Хемијска веза и структура молекула: Борн-Опенхајмерова апроксимација. Теорија валентне везе; Хибридизација. Молекулско-орбитална теорија (молекулски јон H2+, линеарна комбинација атомских орбитала, везивне и антивезивне орбитале, молекули H2, He2, двоатомски молекули II Периоде, σ и π орбитале, интеграл преклапања, својства симетрије молекулских орбитала, хетеронуклеарни двоатомски молекули- поларна веза, електронегативност).

9. седмица: Молекулска спектроскопија: Ротациони спектри. Вибрациони спектри.

10. седмица: Вибрационо-ротациони спектри. Електронски спектри.

11. седмица: Флуоресцентни и фосфоресцентни спектри. Фотохемијске реакције. Ласери. Раманска спектроскопија.

12. седмица: Електричне особине молекула. Међумолекулске силе. Магнетне особине молекула.

13. седмица: Чврсто стање (аморфно и кристално стање; структура кристала; јонски, метални, ковалентни и молекулски кристали; метална веза, метали, полупроводници, изолатори). Адсорпција (адсорпција гасова на чврстим супстанцијама, физичка и хемијска адсорпција, адсорпционе изотерме).

14. седмица: Течно стање (напон паре, вискозност, површински напон, капиларне појаве, адсорпција на граници течност-гас, Гибс-ова адсорпциона изотерма).

15. седмица: Kолоидно стање. Макромолекули.

Лабораторијске вежбе:

30 поена (3 часа недељно)

Програм рада:

1-2. седмица: Радиоактивност. Експерименталне вежбе: 1. Одређивање времена полураспада радиоактивног изотопа; 2. Одређивање енергије зрачења сцинтилационом спектрометријом.

3-5. седмица: Атоми, атомска спектроскопија. Експерименталне вежбе: 3. Пламенофотометријско одређивање алкалних метала; 4. Стилометрија.

6-8. седмица: Молекули, молекулска спектроскопија. Експерименталне вежбе: 5. Спектрофотометријско одређивање константе стабилности [FeSCN]2+ комплекса; 6. Идентификација непознатог једињења анализом ИЦ спектара.

9-11. седмица: Чврсто стање. Теоријска вежба: 7. Одређивање параметара и типа кубне решетке.

12-13. седмица: Појаве на граничним површинама. Експерименталне вежбе: 8. Гибсова адсорпциона изотерма.

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

Колоквијуми:

20 поена

Писмени испит:

45 поена