Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Wybrane zagadnienia z chemii fizycznej
Tok studiów:
2018/2019
Kod:
JFCB-3-008-s
Wydział:
Fizyki i Informatyki Stosowanej
Poziom studiów:
Studia III stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Interdyscyplinarne Środowiskowe Studia Doktoranckie „Fizyczne, Chemiczne i Biofizyczne Podstawy Nowoczesnych Technologii i Inżynierii Materiałowej”
Semestr:
0
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
prof. dr hab. Warszyński Piotr (ncwarszy@cyf-kr.edu.pl)
Osoby prowadzące:
prof. dr hab. Warszyński Piotr (ncwarszy@cyf-kr.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Celem kursu jest:
• przedstawienie wybranych, szczegółowych zagadnień dotyczących termodynamiki powierzchni;
• opis oddziaływań i procesów samoorganizacji;
• poznanie wybranych, szczegółowych zagadnień z dziedziny procesów kohezji, adhezji i zwilżalności;
• przedstawienie zagadnień z dziedziny układów zdyspergowanych;
• poznanie struktury elektronowej ciała stałego;
• zapoznanie z wybranymi reakcjami elektrochemicznymi ich mechanizmem i zastosowaniem;

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 Doktorant dysponuje zaawansowaną wiedzą o charakterze fundamentalnym w dziedzinie fizykochemii powierzchni FCB3A_W08 Egzamin
M_W002 Doktorant posiada wiedzę dotyczącą przygotowywania publikacji i prezentacji wyników prowadzonych badań w zakresie fizykochemii powierzchni FCB3A_W06 Egzamin
Umiejętności
M_U001 Doktorant posiada umiejętności w zakresie metodyki i metodologii prowadzenia badań naukowych z zakresu fizykochemii, w tym umiejętność projektowania i realizacji oryginalnych badań na poziomie międzynarodowym FCB3A_W06, FCB3A_W11, FCB3A_W15 Egzamin
Kompetencje społeczne
M_K001 Doktorant posiada umiejętność pracy badawczej w zespołach badawczych FCB3A_W15 Egzamin
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Doktorant dysponuje zaawansowaną wiedzą o charakterze fundamentalnym w dziedzinie fizykochemii powierzchni + - - - - - - - - - -
M_W002 Doktorant posiada wiedzę dotyczącą przygotowywania publikacji i prezentacji wyników prowadzonych badań w zakresie fizykochemii powierzchni + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Doktorant posiada umiejętności w zakresie metodyki i metodologii prowadzenia badań naukowych z zakresu fizykochemii, w tym umiejętność projektowania i realizacji oryginalnych badań na poziomie międzynarodowym + - - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Doktorant posiada umiejętność pracy badawczej w zespołach badawczych + - - - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:
Wybrane zagadnienia z chemii fizyczne

Termodynamika powierzchni
1. Napięcie powierzchniowe – definicja, konsekwencje, metody wyznaczania.
2. Rola krzywizny powierzchni – równanie Kelvina.
3. Procesy nukleacji.
4. Struktura Powierzchni.
5. Izotermy.
Oddziaływania i procesy samoorganizacji
1. Metody charakterystyki monowarstw na powierzchniach ciekłych.
2. Rodzaje oddziaływań.
3. Struktura cieczy.
4. Oddziaływania międzycząsteczkowe.
5. Struktura wody.
6. Substancje chaotropowe i kosmotropowe .
7. Oddziaływania hydrofobowe (efekt hydrofobowy).
8. Związki (grupy) hydrofilowe .
9. Surfaktanty – związki amfifilowe (hydrofobowo-hydrofilowe) .
10. Mechanizm adsorpcji surfaktantów.
11. Termodynamika procesu micelizacji.
Kohezja, adhezja, zwilżanie
12. Proces kohezji i adhezji
13. Kąt zwilżania
14. Histereza zwilżania
15. Powierzchnie super hydrofobowe
16. Oddziaływania pomiędzy mikroobiektami i powierzchniami makroskopowymi.
Układy zdyspergowane
17. Układy zdyspergowane (koloidy) – klasyfikacja, właściwości.
18. oddziaływania w układach zdyspergowanych
19. Teoria podwójnej warstwy elektrycznej
20. Potencjał zeta i zjawiska elektrokinetyczne
21. Teoria DLVO
22. Mechanizmy koagulacji.
Elektrochemia
23. Struktura elektronowa ciała stałego.
24. Praca wyjścia metali a ich reaktywność.
25. Podwójna warstwa elektryczna.
26. Reakcje na elektrodach. Korozja i fotokorozja. Mechanizmy reakcji elektrodowych. Przykłady prostych i złożonych reakcji elektrochemicznych.
27. Energia aktywacji w reakcjach elektrochemicznych i jej zależność od potencjału.
28. Pojęcie odwracalności reakcji w elektrochemii.
29. Reakcja wydzielenia/utleniania wodoru. Mechanizm jej przebiegu na elektrodzie platynowej.
30. Właściwości elektrokatalityczne metali w reakcji wydzielenia/utlenienie wodoru. Reguła Sabatiera i „krzywa wulkaniczna”.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 95 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem 2 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 70 godz
Udział w wykładach 20 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 3 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Egzamin pisemny – pięć pytań otwartych
Ocena końcowa jest oceną z egzaminu pisemnego.
Ocena niedostateczna z egzaminu pisemnego – poprawiana w formie egzaminu ustnego.

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Zaliczenie kursu chemii fizycznej na studiach I lub II stopnia

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

P.W. Atkins, Chemia fizyczna, PWN, Warszawa, 2001
R.J. Hunter, Foundations of Colloid Science, Oxford, 2001

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Brak