1. komponenta

Vrsta nastave	Ukupno
Predavanja	45
Laboratorijske vježbe	30
Seminar	15

* Opterećenje je izraženo u školskim satima (1 školski sat = 45 minuta)

CILJ KOLEGIJA

Fizikalna kemija je esencijalna prirodna znanost u području zaštite okoliša pa je razumijevanje i primjena temeljnih principa, zakona i teorija fizikalne kemije ključno u kemijsko-inženjerskoj praksi zaštite okoliša. Cilj kolegija je isto tako razvijanje sposobnosti logičkog rješavanja problema i izvođenja jednadžbi kojima se opisuju ravnotežno stanje i kinetika različitih fizikalno kemijskih sustava. Ovaj jednosemestralni kolegij prilagođen je studiju koji izučava okoliš.

IZVEDBENI PROGRAM KOLEGIJA

1. tjedan: Uvod; Svojstva i stanja plinova; Idealni i realni plinovi-jednadžbe stanja
Seminar-zadaci : Idealni i realni plinova-jednadžbe stanja
2. tjedan: Termodinamika I. zakon: unutarnja energija, entalpija, toplina i rad, toplinski kapaciteti; Termokemija: Hessov stavak, Kirchoffov zakon
Seminar-zadaci : termokemijski zakoni i 1. zakon termodinamike
3. tjedan: II. zakon termodinamike: reverzibilni i spontani procesi i ravnoteža, Entropija, Gibbsova energija;
Seminar-zadaci : termokemijski zakoni i 1. zakon termodinamike
4. tjedan: 3. zakon termodinamike, Ovisnost Gibbsove energije o temperaturi i tlaku, Kemijski potencijal, Gibbs-Duhemova jednadžba
Laboratorijske vježbe: Uvodni kolokvij iz laboratorijskih vježbi
Seminar-zadaci: entropija
5. tjedan: Fazne ravnoteže; Clapeyronova i Clausius Clapeyronova jendžba, Trojna točka, Pravilo faza
Laboratorijske vježbe: Krioskopija
seminar-zadaci: fazne ravnoteže
6. tjedan: Topljivost i koligativna svojstva: Rauoltov zakon, smjese, Henryev zakon, Zakon raspodjele, Kristalizacija, Osmotski tlak
Laboratorijske vježbe: Nernstov zakon raspodjele
Seminar-zadaci: koligativna svojstva
7. tjedan: Kemijska ravnoteža: Konstanta ravnoteže; Ovisnost konstante ravnoteže o temperaturi i tlaku
Laboratorijske vježbe: Dijagram vrenja
Seminar-zadaci iz kemijske ravnoteže
1. međuispit
8. tjedan: Ravnoteže na površini: Površinska napetost. Adsorpcija
Laboratorijske vježbe: adsorpcija-Freundlichova izoterma
Seminar-zadaci: adsorpcijske izoterme
9. tjedan: Ravnoteže u otopinama elektrolita, Električna i množinska provodnost elektrolita, homogene ravnoteže
Laboratorijske vježbe: provodnost elektrolita
Seminar-zadaci: provodnost elektrolita
10. tjedan: Elektrodna ravnoteža, Galvanski članci
Laboratorijske vježbe: mjerenje elektromotorne sile galvanskog članka
Seminar-zadaci: elektrodne ravnoteže, EMS, elektrodni potencijal
11. tjedan: Fizikalni procesi: difuzija, viskoznost
12. tjedan : Kemijska kinetika: brzina i red reakcije, Molekularnost i mehanizam reakcija. Složene reakcije, povratne, paralelne i slijedne
Laboratorijske vježbe: Određivanje konstante brzine kemijske reakcije-Raspad H2O2
Seminar-zadaci: kemiska kinetika
13. tjedan: Lančane reakcije, Ovisnost brzine reakcije o temperaturi, Teorije brzine reakcije
Seminar-zadaci: kemijska kinetika
Laboratorijske vježbe: završni kolokvij
14. tjedan: Fotokemijske reakcije: osiromašenje ozona u stratosferi
15. tjedan: Kataliza: homogena, kiselo-bazna, usporavanje reakcija, heterogena kataliza.
2. međuispit

RAZVIJANJE OPĆIH I SPECIFIČNIH KOMPETENCIJA STUDENATA

Primjena temeljnih fizikalno kemijskih zakona kojima se opisuju fizikalno kemijske pojave u svijetu koji nas okružuje pri rješavanju problema u kemijsko inženjerskoj praksi: 1. procjene ponašanja idealnih i realnih plinova plinova u ovisnosti o tlaku, temperaturi i volumenu; primjena termokemijskih zakona, 2. izračunavanje termodinamičkih veličina unutarnje energije, entapije, entropije Gibbsove energije, 3. karakterizacije faznih ravnoteža, kemijske ravnoteže, 4. karakterizacije i primjene površinskih pojava površinske napetosti i adsorpcije; 5. opisivanje homogenih i heterogenih ravnoteža u otopinama elektrolita, 6. razumijevanje kemijske kinetike.
Planiranje i provođenje složenih eksperimenata te analitičko i grafičko obrađivanje mjernih podataka.

OBAVEZE STUDENATA U NASTAVI I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA

Studenti su obavezni nazočiti predavanjima i seminarima
Studenti su obavezni izraditi 7 laboratorijskih vježbi.
Studenti su obavezni pristupiti provjerama znanja i kolokvijima.

UVJETI ZA DOBIVANJE POTPISA:
Uredno prisustvovanje predavanjima, seminarima te odrađene i kolokvirane laboratorijske vježbe.

NAČIN IZVOĐENJA NASTAVE:
Predavanja, seminari i laboratorijske vježbe
Konzultacije

NAČIN PROVJERE ZNANJA I POLAGANJA ISPITA:
Kolokvij iz laboratorijskih vježbi
Dva međuispita (numerički zadaci za oslobađanje od računskog dijela ispita)
Pismeni ispit (4 numerička zadatka, potrebno 50 % bodova za prolaz, uz uvjet jednog potpuno ispravno riješenog zadatka)
Usmeni ispit: obavezan

NAČIN PRAĆENJA KVALITETE I USPJEŠNOSTI KOLEGIJA:
Studentska anketa

METODIČKI PREDUVJETI:
Položeni predmeti:
Opća i anorganska kemija (31904)
Matematika I (21169)
Matematika II (31905)

ISHODI UČENJA KOLEGIJA
1. Definirati temeljne zakone fizikalne kemije koji se odnose na plinove, termodinamiku, fazne ravnoteže, kemijsku ravnotežu, površinske fenomene, elektrokemijske ravnoteže i kemijsku kinetiku te ih prepoznati i primijeniti pri opisivanju ponašanja fizikalno kemijskih sustava
2. Primijeniti osnovna znanja iz matematike i izvoditi jednadžbe koje jasno opisuju fizikalne fenomene koji se razmatraju)
3. Pripremiti i napraviti laboratorijske pokuse
4. Obraditi, analizirati i interpretirati rezultate pokusa
5. Napisati laboratorijska izvješća

ISHODI UČENJA NA RAZINI PROGRAMA
1. objasniti znanstvene temelje važne za ekoinženjerstvo, posebice temeljna znanja iz područja kemije, matematike, fizike, biologije i ekoinženjerstva
2. prepoznati temeljne elemente ekoinženjerstva u fenomenima transporta i bilancama tvari i energije, jediničnim operacijama koje se primjenjuju u zaštiti okoliša, reaktorima i bioreaktorima, termodinamici
3. upotrijebiti osnovne laboratorijske vještine i pravila rada u fizikalnim, kemijskim i mikrobiološkim laboratorijima
4. razviti svijest i sposobnost provedbe preventivnih mjera zaštite okoliša
5. prikupiti informacije iz različitih izvora potrebne za praćenje stanja i zaštitu okoliša te upravljanje vodama, zrakom, tlom, otpadom i energijom
6. definirati jednostavne probleme u području ekoinženjerstva radi njihovog rješavanja
7. povezati stečena znanja u zaštiti, kontroli i praćenju stanja okoliša te unaprjeđenju i upravljanju okolišem
8. primijeniti zakonske propise iz područja zaštite okoliša
9. objasniti postupke pri projektiranju sustava zaštite okoliša
10. predvidjeti krizne situacije, što uključuje predlaganje odgovarajućih metoda prevencije
11. modelirati procese koji se odvijaju u okolišu ili u interakciji s okolišem koristeći odgovarajuće računalne baze podataka i programe
12. organizirati učinkoviti rad u laboratoriju, samostalno ili kao dio multidisciplinarnog tima
13. teorijski protumačiti rezultate eksperimentalnog rada
14. prikazati rezultate svoga rada u pismenom i usmenom obliku
15. razviti radnu etiku, osobnu odgovornost i težnju za daljnjim usavršavanjem

1. Definirati temeljne zakone fizikalne kemije koji se odnose na plinove, termodinamiku, fazne ravnoteže, kemijsku ravnotežu, površinske fenomene, elektrokemijske ravnoteže i kemijsku kinetiku te ih prepoznati i primijeniti pri opisivanju ponašanja fizikalno kemijskih sustava
2. Primijeniti osnovna znanja iz matematike i izvoditi jednadžbe (koje jasno opisuju fizikalne fenomene koji se razmatraju)
3. Pripremiti i napraviti laboratorijske pokuse
4. Analizirati i interpretirati rezultate pokusa
5. Pripremiti laboratorijska izvješća

1. Atkin's Physical Chemistry, P. Atkins, J. de Paula, Oxford University Press, Oxford, 2010.
2. Osnove fizikalne kemije, R. Brdička, Školska knjiga, Zagreb,, 1969.
3. Nastavni tekstovi na mrežnim stranicama FKIT-a, K. Košutić,
4. Physical Chemistry, W. J. Moore, Longman group Ltd, London, 1974.

Upis predmeta :
Položen : Matematika II
Položen : Opća i anorganska kemija

Polaganje predmeta :
Položen : Matematika I
Položen : Matematika II
Položen : Opća i anorganska kemija

Obavezni predmet - Redovni studij - Ekoinženjerstvo