CILJ KOLEGIJA:
Razumijevanje temeljnih zakona i teorija fizikalne kemije koji se primjenjuju u kemijsko-inženjerskoj praksi. Razvijanje sposobnosti logičkog rješavanja problema i izvođenja jednadžbi.
IZVEDBENI PROGRAM KOLEGIJA
1. tjedan: Uvod; Fazna stanja materije, idealni plin- jednadžba stanja.
2. tjedan: Kinetičko-molekularna teorija , brzina i energija plinskih molekula, Maxwell-Boltzmannov zakon.
3. tjedan: Realni plinovi- jednadžbe stanja, ukapljivanje.
4. tjedan: 1.kolokvij (međuispit)
5. tjedan: Termodinamika: toplina i rad, 1. zakon, unutarnja energija, entalpija, toplinski kapaciteti.
6. tjedan: Termokemija: Hessov stavak, Kirchoffov zakon, Adijabatski procesi.
7. tjedan: Spontanost procesa i ravnoteža, Carnotov proces, 2.zakon termodinamike,entropija, povrativost procesa
8. tjedan: Gibbsova energija, 3. zakon termodinamike, ovisnost Gibbsove energije o temperaturi i tlaku, fugacitivnost
9. tjedan: 2.kolokvij (međuispit)
10. tjedan: Smjese:idealne i neidealne, kemijski potencijal, Gibbs-Duhemova jednadžba
11. tjedan : Fazne ravnoteže, Clapeyronova i Clausius Clapeyronova jednadžba, trojna točka, pravilo faza
12. tjedan: Rauoltov zakon; koligativna svojstva smjesa, Henryev zakon,
13. tjedan : Destilacija, dijagrami tlaka pare, dijagrami vrenja
14. tjedan: Osnove faznih ravnoteža trokomponentnih sustava, zakon razdjeljenja, kristalizacija, osmotska ravnoteža
15. tjedan: 3. kolokvij (međuispit)
Laboratorijske vježbe:
1. Određivanje molekulne mase metodom V.Meyera.
2. Kalorimetrija. Određivanje topline reakcije.
3. Krioskopija
4. Dijagram vrenja
5. Nernstov zakon raspodjele
RAZVIJANJE OPĆIH I SPECIFIČNIH KOMPETENCIJA STUDENATA:
Sposobnost rješavanja kvantitativnih problema. Provođenje složenih eksperimenta i obrada mjernih podataka.
OBAVEZE STUDENATA U NASTAVI I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA:
Pohađanje predavanja i laboratorijskih vježbi.
UVJETI ZA DOBIVANJE POTPISA:
Uredno pohađanje predavanja i položen završni kolokvij iz laboratorijskih vježbi.
NAČIN IZVOĐENJA NASTAVE:
predavanja (ex cathedra)
laboratorijske vježbe (praktični rad u grupama uz nadzor asistenta i demonstratora)
konzultacije prema potrebi
NAČIN PROVJERE ZNANJA I POLAGANJA ISPITA:
ulazni kolokvij iz laboratorijskih vježbi
pismeni/usmeni kolokvij iz laboratorijskih vježbi
3 pismene provjere znanja tijekom semestra (60% bodova na svakoj od provjera znanja
donosi oslobađanje od usmenog ispita)
pismeni ispit (3 numerička zadatka, potrebno 50% bodova za prolaz)
usmeni ispit
NAČIN PRAĆENJA KVALITETE I USPJEŠNOSTI KOLEGIJA:
Studentska anketa
METODIČKI PREDUVJETI:
Položeni kolegiji: Matematika I, Matematika II, Opća kemija
i) ISHODI UČENJA KOLEGIJA:
1. Opisati temeljne zakone fizikalne kemije koji se odnose na plinove, temodinamiku i fazne ravnoteže.
2. Primjenjivati znanja iz matematike i izvoditi jednadžbe ( koje jasno opisuju fizikalne fenomene koji se razmatraju)
3. Pripremati i napraviti laboratorijske pokuse
4. Analizirati i interpretirati rezultate pokusa
5.Pripremati laboratorijska izvješća
j) ISHODI UČENJA NA RAZINI PROGRAMA:
1. Primjenjivati temeljna znanja iz prirodnih znanosti pri identificiranju, opisivanju i rješavanju kvalitativnih i kvantitativnih problema
2. Pripremati i napraviti jednostavne laboratorijske pokuse korištenjem dostupne laboratorijske opreme i uređaja
3. upravljati i planirati vremenom
4. analizirati i prezentirati (usmeno i pismeno) rezultate istraživanja vezanih uz sadržaj studija
k) NASTAVNE JEDINICE S PRIPADAJUĆIM ISHODIMA UČENJA I KRITERIJIMA VREDNOVANJA
Nastavna jedinica
1. Plinovi
Ishodi učenja
-Opisati plinske zakone i prikazati ih u p-V-T dijagramu
-Izvesti jednadžbu stanja idealnog plina na temelju termodinamičkog i kinetičko-molekularnog pristupa
-Izvesti Van der Waalsovu jednadžbu stanja realnih plinova
-Pripremiti i napraviti laboratorijski pokus: Određivanje molekulne mase metodom V.Meyera
- Analizirati i interpretirati rezultate pokusa te pripremiti laboratorijsko izvješće
Kriteriji vrednovanja
- Analizirati i interpretirati p-V-T dijagrame idealnih i realnih plinova
- Pokazati vještinu matematičkog računanja parametara u jednadžbi stanja
- Eksperimentalno odrediti molekulnu masu nepoznate lako hlapljive kapljevine
- Razumjeti i interpretirati matematičke izvode jednadžbi stanja
Nastavna jedinica
2. Termodinamika
Ishodi učenja
-Opisati 1., 2. i 3. zakon termodinamike kao i termokemijske zakone (Hessov stavak, Kirchoffov zakon)
-Opisati spontanost i povrativost procesa
-Razlikovati i definirati toplinske kapacitete pri konstantnom tlaku i konstantnom volumenu
-Razlikovati i definirati veličine stanja (unutarnja energija, entalpija, entropija Gibbsova energija)
-Izvesti ovisnost Gibbsove energije o tlaku i temperaturi
-Pripremiti i napraviti laboratorijski pokus: Kalorimetrija: Određivanje topline reakcije
- Analizirati i interpretirati rezultate pokusa te pripremiti laboratorijsko izvješće
Kriteriji vrednovanja
-Razumjeti značenje osnovnih termodinamičkih pojmova i principa
- Pokazati vještinu primjene zakona i raspoloživih termodinamičkih podataka pri izračunavanju promjena veličina stanja
- Eksperimentalno odrediti reakcijsku entalpiju
- Razumjeti i interpretirati matematički izvod ovisnosti Gibbsove energije o tlaku i temperaturi
Nastavna jedinica
3.Fazne ravnoteže
Ishodi učenja
-Opisati fazne ravnoteže u jednokomponentnim, dvokomponentnim i trokomponentnim sustavima putem faznih dijagrama i jednadžbi
-Izvesti Clapeyronovu i Clausius Clapeyronovu jendžbu, Rauoltov zakon; Henryev zakon, Nernstov zakon razdjeljenja i Van't Hoffovu jednadžbu za osmotski tlak
-Pripremiti i napraviti laboratorijski pokuse: Krioskopija; Dijagram vrenja;Nernstov zakon razdjeljenja
- Analizirati i interpretirati rezultate pokusa te pripremiti laboratorijska izvješća
Kriteriji vrednovanja
-Analizirati i interpretirati fazni dijagram za jednostavne, jednokomponentne sustave
-Pokazati vještinu računanja i primjene Clapeyronove i Clausius- Clapeyronove jednažbe
-Analizirati i interpretirati ravnotežu kapljevina-para i postupak destilacije dvokomponentnog sustava putem dijagrama: tlak pare/sastav ili vrelište/sastav
-Eksperimentalno odrediti sniženje ledišta i dijagram vrenja zadanih sustava
-Definirati uvjet ravnoteže, razumjeti i interpretirati matematički izvod Clapeyronove i Clausius Clapeyronove jendžbe, Rauoltovog zakona; Henryevog zakona, Nernstovog zakona razdjeljenja i Van't Hoffove jednadžbe za osmotski tlak
|
- P. Atkins, J. de Paula, Atkin's Physical Chemistry, 8th edition, Oxford University Press, Oxford 2006.
R. Brdička, Osnove fizikalne kemije, Školska knjiga, Zagreb, 1969.
- W. J. Moore, Physical Chemistry, Longman group Ltd, London 1974
|
