Chemia Fizyczna dla kierunku Inżynieria Procesów Odlewniczych WO


 Zajęcia z chemii fizycznej dla II roku Wydziału Odlewnictwa obejmują:

  1. Wykłady (III semestr), 45 godzin,
  2. Wykłady (IV semestr), 15 godzin,
  3. Ćwiczenia rachunkowe (IV semestr), 30 godzin,
  4. Ćwiczenia laboratoryjne (IV semestr), 30 godzin.


Wykład obejmuje następujące zagadnienia:

Struktura materii ( atomu, cząsteczki). Stany materii (gazowy, ciekły, stały) struktura, właściwości, opis stanu materii, teoria kinetyczna gazu, teoria pasmowa ciała stałego. Techniki badań struktury materii, powierzchni (spektroskopowe, dyfrakcyjne). Pierwsza zasada termodynamiki, termochemia, druga zasada termodynamiki, połączenie pierwszej i drugiej zasady, termodynamiczne kryteria równowag, kierunek przemian. Równowagi chemiczne, wpływ zewnętrznych parametrów na stan równowagi. Przemiany fizyczne substancji czystych (diagramy fazowe). Trwałość faz a przemiany fazowe. Termodynamiczny opis układów wieloskładnikowych (mieszaniny, roztwory). Diagramy fazowe układów wieloskładnikowych. Zjawiska transportu. Zjawiska powierzchniowe. Układy koloidalne (wielkocząsteczkowe i nanocząstek), właściwości układów. Kinetyka reakcji chemicznych, formalizm, zarys teorii szybkości i mechanizmu. Reakcje homogeniczne i heterogeniczne, kataliza. Elektrochemia (właściwości termodynamiczne jonów, przewodnictwo, ogniwa, procesy elektrochemiczne, korozja elektrochemiczna).


Tutaj można znaleźć zakres materiału do egzaminu z chemii fizycznej.


Ćwiczenia rachunkowe obejmują następujący zakres materiału:

Podstawowe prawa gazowe. Równanie stanu gazu doskonałego. I zasada termodynamiki, liczenie zmian funkcji termodynamicznych (energii wewnętrznej, entalpii) oraz ciepła i pracy dla: przemian fizycznych (fazowych), reakcji chemicznych, zależność zmian powyższych wielkości - funkcji termodynamicznych od temperatury (prawo Kirchhoffa). II zasada termodynamiki, liczenie zmian funkcji termodynamicznych (entropii, entalpii swobodnej, energii swobodnej) dla różnych procesów. Zależność zmian tych funkcji od temperatury i ciśnienia. Równowagi chemiczne w układach homo- i heterogenicznych, stała równowagi (Ka, Kx, Kc, Kp), zależność stałej równowagi od temperatury i ciśnienia.Wydajność procesu. Reguła przekory Le Chateliera-Browna. Kinetyka reakcji chemicznych.


Poniżej znajdują się przykładowe zadania:

Zestaw I , Zestaw II, Zestaw III, Zestaw IV, Zestaw V, Zestaw VI, Zestaw VII, Zestaw VIII.


Ćwiczenia laboratoryjne obejmują następujące tematy: (odnośniki prowadzą do plików zawierających teorię do ćwiczeń oraz instrukcje ich wykonania)

  1. Lepkość roztworu. Wpływ temperatury na lepkość,
  2. Wyznaczanie funkcji termodynamicznych reakcji w ogniwie,
  3. Korozja i pasywacja stali,
  4. Entalpia rozpuszczania i neutralizacji,
  5. Napięcie powierzchniowe cieczy,
  6. Układ dwuskładnikowy. Równowaga ciało stałe-ciecz,
  7. Adsorpcja. Proces zachodzący na powierzchni ciał skondensowanych,
  8. Prawo podziału Nernsta,
  9. Katalityczny rozkład wody utlenionej,
  10. Wyznaczanie stałej szybkości reakcji z pomiarów przewodnictwa,
  11. Równowagi utleniająco-redukujące,
  12. Wyznaczenie stałej dysocjacji i rozpuszczalności z pomiarów przewodnictwa,
  13. Zastosowanie reguły faz do układu trójskładnikowego.


Bibliografia do przedmiotu chemia fizyczna:

  1. Atkins P.W., Podstawy chemii fizycznej, PWN, Warszawa 1999,
  2. Pigoń K., Ruziewicz Z., Chemia fizyczna, PWN, Warszawa 1986,
  3. Holtzer M., Staronka A., Chemia fizyczna: wprowadzenie, Wyd. AGH, Kraków 2000,
  4. Stypuła B., Wykłady z chemii fizycznej, wersja elektroniczna 2003.

Ćwiczenia rachunkowe:

  1. Drapała T., Chemia fizyczna z zadaniami, PWN, Warszawa 1982,
  2. Atkins P.W, Trapp C.A., Cady M.P., Giunta C., Chemia fizyczna, zbiór zadań z rozwiązaniami, PWN, Warszawa 2001,
  3. Chudoba Sz., Kubas Z., Pytel K., Elementy chemii fizycznej, skrypt AGH, Kraków 2000.

Ćwiczenia laboratoryjne:

  1. Bieszczad T., Boczar M., Góralczyk D., Ćwiczenia laboratoryjne z chemii fizycznej, UJ, Kraków 1995.