Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Chemia fizyczna
Course of study:
2018/2019
Code:
CCE-1-401-s
Faculty of:
Materials Science and Ceramics
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Ceramics
Semester:
4
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Responsible teacher:
dr hab. inż. Pasierb Paweł (ppasierb@agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr inż. Dąbek Jarosław (dabek@agh.edu.pl)
dr Drożdż Ewa (edrozdz@agh.edu.pl)
prof. nadzw. dr hab. inż. Jedliński Jerzy (jedlinsk@agh.edu.pl)
dr Klich-Kafel Joanna (klikaf@agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 rozumie znaczenie wiedzy podstawowej w rozwoju technologii CE1A_K05 Activity during classes
M_K002 rozumie wkład współczesnej chemii w postęp cywilizacyjny CE1A_K02 Participation in a discussion
Skills
M_U001 potrafi przeprowadzić ilościowy opis kinetyki reakcji chemicznej na podstawie otrzymanych danych CE1A_U06, CE1A_U05 Test
M_U002 potrafi wykorzystać podstawowe obliczenia elektrochemiczne do określania parametrów termodynamicznych roztworów elektrolitów CE1A_U06, CE1A_U05 Test
Knowledge
M_W001 zna podstawy kinetyki chemicznej reakcji homo- i heterogenicznych. CE1A_W01 Examination
M_W002 zna podstawy teorii adsorpcji i katalizy homo- i heterogenicznej ze szczególnym uwzględnieniem katalizy kontaktowej CE1A_W01 Examination
M_W003 zna podstawy elektrochemii i teorii ogniw chemicznych CE1A_W01 Examination
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 rozumie znaczenie wiedzy podstawowej w rozwoju technologii + - + - - - - - - - -
M_K002 rozumie wkład współczesnej chemii w postęp cywilizacyjny + - - - - + - - - - -
Skills
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 - - + - - + - - - - -
Knowledge
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 + - + - - + - - - - -
Module content
Lectures:

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.

Laboratory classes:

1. Destylacja. Prawo Raoulta.
2. Diagram fazowy układu Sn-Pb.
3. Oznaczanie stopnia i stałej dysocjacji przy pomocy kolorymetru.
4. Adsorpcja.
5. Napięcie powierzchniowe.
6. Ogniwa galwaniczne.
7. Liczby przenoszenia jonów.
8. Ruchliwość jonów.
9. Wyznaczanie współczynników aktywności z pomiarów SEM.
10. Pomiary pH metodą potencjometryczną

Seminar classes:

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.

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 207 h
Module ECTS credits 8 ECTS
Participation in lectures 30 h
Participation in laboratory classes 45 h
Participation in seminar classes 30 h
Realization of independently performed tasks 50 h
Preparation for classes 50 h
Examination or Final test 2 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa = 0,2 x średnia ocena ćwiczeń + 0,3 x średnia ocena z laboratorium + 0,5 x średnia ocena egzaminu (oceny średnie, to średnie arytmetyczne ocen ze wszystkich terminów)

Prerequisites and additional requirements:

nie ma

Recommended literature and teaching resources:

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

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

nie ma