CILJEVI PREDMETA: Detaljno upoznavanje osnovnih fizikalno kemijskih pojmova da se mogu jasno izložiti u školskoj nastavi.
ISHODI UČENJA NA RAZINI PROGRAMA KOJIMA PREDMET DOPRINOSI:
1. ZNANJE I RAZUMIJEVANJE:
1.2. demonstrirati poznavanje i razumijevanje temeljnih koncepata kemije
1.4. demonstrirati poznavanje važnijih kemijskih zakona i teorija
1.5. demonstrirati poznavanje i razumijevanje osnovnih eksperimentalnih metoda, instrumenata i načina obrade eksperimentalnih podataka u fizici i kemiji
2. PRIMJENA ZNANJA I RAZUMIJEVANJA
2.2. opisati bitne kemijske promjene
2.3. koristiti kemijski račun
2.4. razmišljati analitički i konstruirati prikladne logičke argumente
5. SPOSOBNOST UČENJA
5.1. samostalno koristiti stručnu literaturu i ostale relevantne izvore informacija
OČEKIVANI ISHODI UČENJA NA RAZINI PREDMETA:
Očekuje se da će nakon uspješno položenog ispita studenti moći:
1. navesti glavne postulate kvantne mehanike, znati postaviti Schrödingerovu jednadžbu za jednostavne sustave (čestica u kutiji, harmoničko titralo) te opisati značenje pripadnih rješenja
2. opisati rješenja Schrödingerove jednadžbe za atom vodika, opisati pripadna rješenja i njihovo fizikalno značenje
3. razlikovati apsorpciju, emisiju i raspršenje elektromagnetskog zračenja, navesti kakve se informacije o strukturi molekula mogu dobiti iz rotacijskih, vibracijskih i elektronskih spektara molekula
4. opisati načela magnetske rezonancije: NMR (kemijski pomak i sprezanje među spinovima
5. opisati i objasniti energijske promjene tijekom kemijskih reakcija i fizikalnih procesa
6. navesti čimbenike koji utječu na spontanost kemijskih i fizikalnih procesa
7. primjenom kemijske termodinamike kvantitativno opisati kemijsku ravnotežu
8. opisati svojstva elektrolitnih otopina, te usporediti strukturne modele otopina jakih elektrolita (Debye&Hückel, Bjerrum, itd)
9. opisati promjene do kojih dolazi u galvanskim i elektrolitnim člancima
10. na kvantitativnom nivou objasniti brzinu kemijske reakcije i parametre koji na nju utječu
SADRŽAJ PREDMETA:
Uvodni pregled fizikalne kemije. Atom vodika. Atomske orbitale. Spin i višeelektronski atomi.Atomski spektri. Born-Oppenheimerova aproksimacija. Molekularne orbitale. Dvoatomne molekule. Korelacijski dijagram. Hibridizacija. Hückelove molekularne orbitale. Elektronska struktura kristala. Teorija ligandnog polja.
Pregled kvantne kemije. Kvantna kemija u školi. Molekularni spektri. Apsorpcija, emisija i raspršenje. Rotacije molekula. Vibracije molekula. IR spektri. Elektronski spektri. Laseri. Fotoelektronski spektri. Magnetska rezonancija. NMR.
Svojstva plinova. Idealni plin i realni plinovi. Kinetička teorija plinova. Raspodjela brzina molekula. Sudari. Statistička mehanika. Boltzmannov zakon. Termodinamika i temperatura. Prvi zakon: toplina i rad. Entalpija. Doseg reakcije i stehiometrija. Reakcijske entalpije. Termokemija. Kalorimetrija. Temperaturna ovisnost entalpije. Adijabatski i izotermni rad. Nepovrativost i entropija. Vjerojatnost i entropija. Entropija miješanja. Termodinamički potencijali. Gibbsova energija. Temeljne jednadžbe. Ovisnosti G(p) i G(T). Fazne ravnoteže. Fazni dijagrami p(T). Parcijalne molarne veličine. Kemijski potencijal. Koligativna svojstva: krioskopija i ebulioskopija. Osmoza. Smjese. Standardna stanja. Relativni aktivitet. Kemijska ravnoteža. Povezane reakcije. Otopine. Elektrokemija. Elektrolitne otopine. Vodljivost. Elektrokemijski članci. Nernstova jednadžba. Kinetika: definicije pojmova. Zakoni brzina. Mehanizmi i brzina. Temperaturna ovisnost brzine reakcije. Teorije brzina reakcija. Kataliza.
OBVEZE STUDENATA:
Redovito praćenje nastave, izrada domaćih zadaća, dva kolokvija.
OCJENJIVANJE I VREDNOVANJE RADA STUDENATA:
Pismeno i usmeno
Literatura:
1. P. W. Atkins, J. de Paula: Elements of Physical Chemistry, 5th ed., Oxford University Press, Oxford 2009.
2. T. Cvitaš, Fizikalna kemija, rkp. u pripremi i dijelom dostupan kao ftp download.
3. T. Cvitaš, I. Planinić, N. Kallay: Rješavanje računskih zadataka u kemiji, II. dio, 2. izd., Hrvatsko kemijsko društvo, Zagreb, 2014., zbirka riješenih zadataka.
4. N. Kallay, S. Žalac, D. Kovačević, T. Preočanin i A. Čop, Osnovni praktikum fizikalne kemije, Fizičko-kemijski Zavod, Kemijski odsjek, PMF, 2002.
5. P. W. Atkins, Atkins' Physical Chemistry, 9. izd., Oxford University Press, Oxford, 2010.
6. I. N. Levine, Physical Chemistry, 6. izd., McGraw Hill, New York 2009.
7. R. J. Silbey, R. A. Alberty, M. G. Bawendi, Physical Chemistry, 5. izd., Wiley, New York 2008.
|
Pristupačnost
