Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Chemia fizyczna
Tok studiów:
2012/2013
Kod:
CCB-1-305-s
Wydział:
Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Chemia Budowlana
Semestr:
3
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Osoba odpowiedzialna:
prof. dr hab. Małecki Andrzej (malecki@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr Klich-Kafel Joanna (klikaf@agh.edu.pl)
prof. dr hab. Małecki Andrzej (malecki@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 zna podstawy kinetyki chemicznej reakcji homo- i heterogenicznych. CB1A_W03 Egzamin,
Kolokwium
M_W002 zna podstawy teorii adsorpcji i katalizy homo- i heterogenicznej ze szczególnym uwzględnieniem katalizy kontaktowej CB1A_W03 Egzamin,
Kolokwium
M_W003 zna podstawy elektrochemii i teorii ogniw chemicznych CB1A_W03 Egzamin,
Kolokwium
Umiejętności
M_U001 potrafi przeprowadzić ilościowy opis kinetyki reakcji chemicznej na podstawie otrzymanych danych CB1A_U08, CB1A_U07 Egzamin,
Kolokwium
M_U002 potrafi wykorzystać podstawowe obliczenia elektrochemiczne do określania parametrów termodynamicznych roztworów elektrolitów CB1A_U08, CB1A_U07 Egzamin,
Kolokwium
Kompetencje społeczne
M_K001 potrafi określić problemy i ocenić skutki działalności inzynierskiej CB1A_K04 Aktywność na zajęciach
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. audyt.
Ćwicz. lab.
Ćwicz. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt.
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 zna podstawy kinetyki chemicznej reakcji homo- i heterogenicznych. + - - - - - - - - - -
M_W002 zna podstawy teorii adsorpcji i katalizy homo- i heterogenicznej ze szczególnym uwzględnieniem katalizy kontaktowej + - - - - - - - - - -
M_W003 zna podstawy elektrochemii i teorii ogniw chemicznych + + - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 potrafi przeprowadzić ilościowy opis kinetyki reakcji chemicznej na podstawie otrzymanych danych + + - - - - - - - - -
M_U002 potrafi wykorzystać podstawowe obliczenia elektrochemiczne do określania parametrów termodynamicznych roztworów elektrolitów - + - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 potrafi określić problemy i ocenić skutki działalności inzynierskiej + + - - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

1. Podstawowe pojęcia kinetyki chemicznej. Rola badań szybkości reakcji w technologii chemicznej.
2. Kinetyka reakcji 0, I, II i III rzędu (układy homogeniczne). Metody wyznaczania rzędu reakcji. Czas połowicznego zajścia reakcji.
3. Kinetyka reakcji równoległych i następczych. Teoria stanu stacjonarnego. Kinetyka reakcji równoległych.
4. Zależność szybkości reakcji od temperatury. Równanie Arrheniusa. Energia aktywacji.
5. Teoria zderzeń aktywnych.
6. Teoria stanu przejściowego.
7. Podstawy teorii katalizy w układach homogenicznych. Reakcje autokatalityczne.
8. Adsorpcja w układzie ciało stałe – gaz. Adsorpcja fizyczna i chemiczna. Izotermy i izobary adsorpcji. Reakcje kontaktowe. Kinetyka reakcji kontaktowych.
9. Kinetyka reakcji heterogenicznych. Dyfuzyjne i reakcyjne modele kinetyczne. Zależność szybkości reakcji heterogenicznych od temperatury.
10. Podstawy elektrochemii. Przewodnictwo elektrolitów, przewodnictwo równoważnikowe. Prawo niezależnego ruchu jonów. Ruchliwość jonów i liczby przenoszenia. Przewodnictwo równoważnikowe a ruchliwość jonów.
11. Zjawiska elektryczne na granicy faz. Potencjał międzyfazowy. Podwójna warstwa elektryczna. Potencjał elektrokinetyczny.
12. Elektrody i ogniwa. Elementy termodynamiki ogniw chemicznych. Potencjał elektrody. Siła elektromotoryczna ogniwa.
13. Rodzaje elektrod. Ogniwa chemiczne. Polaryzacja elektrod. Zastosowanie ogniw chemicznych do wyznaczania różnych wielkości fizykochemicznych.

Ćwiczenia audytoryjne:

1. Wyznaczanie rzędu reakcji homogenicznych na podstawie znajomości funkcji: stężenie substratu (produktu) – czas.
2. Dobór równania kinetycznego dla reakcji homogenicznych na podstawie różnych danych doświadczalnych. Ocena błędów wyznaczonych wartości stałych szybkości.
3. Wyznaczanie energii aktywacji reakcji homogenicznych i heterogenicznych na podstawie danych doświadczalnych. Ocena błędów wyznaczenia energii aktywacji.
4. Dobór modelu kinetycznego dla reakcji heterogenicznych na podstawie doświadczalnych zależności: stopień przereagowania – czas lub szybkość reakcji – czas. Kryteria jakości doboru modeli.
5. Obliczanie siły elektromotorycznej ogniw. Określanie kierunku zachodzenia reakcji utleniania
i redukcji na podstawie wartości siły elektromotorycznej.
6. Wyznaczanie iloczynów rozpuszczalności oraz stałych dysocjacji drogą pomiaru siły elektromotorycznej ogniw.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 117 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w wykładach 30 godz
Udział w ćwiczeniach audytoryjnych 30 godz
Przygotowanie do zajęć 20 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 35 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa = 0,4 x średnia ocena ćwiczeń + 0,6 x średnia ocena egzaminu (oceny średnie, to średnie arytmetyczne ocen ze wszystkich terminów)

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Nie ma

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Sz. Chudoba, Z. Kubas, K. Pytel. Elementy chemii fizycznej Wyd. AGH (i późniejsze wydania).
2. A. Staronka. Chemia fizyczna. Wyd. AGH 1994 (i późniejsze wydania)
3. P.W Atkins, Chemia fizyczna, PWN Warszawa 2012
4. K. Pigoń, Z. Ruziewicz, Chemia fizyczna t.1, PWN Warszawa 2011

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Nie ma