Physical Chemistry II

The subject provides theoretical and practical knowledge on the chapters of physical chemistry related to „change”. The rates of processes, as well as equilibrium electrochemistry are discussed. The three main chapters of physical chemistry II are Reaction Kinetics, Transport Processes and Electrochemistry.

P. W. Atkins: Physical Chemistry, Part 3, Change (Hungarian translation), Tankönyvkiadó, Budapest; M. J. Pilling, P. W. Seakins, Reaction Kinetics (Hungarian translation), Tankönyvkiadó, Budapest; M. Zrínyi, Foundations of Physical Chemistry II, III (in Hungarian), Műszaki Kiadó, Budapest

Mathematics: functions, logarithms derivation and integration, total differential. Chemistry: ideal gas law, Dalton’s law, stoichiometry, thermochemistry, electrochemistry, structure of atoms and molecules. Physics: electronics  

Követelmények: a.     A szorgalmi időszakban: 2 zárthelyi sikeres megírása b.     A vizsgaidőszakban: szóbeli vizsga. Az érdemjegyet a zárthelyiken és a vizsgán szerzett eredmények 1:2 arányú súlyozott átlaga adja.     Alapszint (a tárgy mindenki számára kötelező anyaga, amelynek elsajátítása a tárgy teljesítésének feltétele)   A reakciósebesség fogalma A molekularitás és rendűség Elsőrendű kémiai reakciók kinetikája Másodrendű reakciók kinetikája Egyensúlyra vezető reakciók Párhuzamos reakciók Sorozatos (konszekutív) reakciók Láncreakciók Homogén katalízis, autokatalízis Enzimreakciók kinetikája A rendűség meghatározásának kísérleti módszerei A rendűség meghatározása a sebességi egyenletből A hőmérséklet hatása a reakciósebességre Az ütközési elmélet Az aktivált komplex elmélete Heterogén reakciók kinetikája Fémek oxidációja Kontakt katalízis Transzport folyamatok általános jellemzése Globális és lokális mérlegegyenletek A termodinamikai hajtóerő és kereszteffektusok A diffúzió makroszkopikus elmélete, Fick I. törvénye Fick II. törvénye A diffúzió mikroszkopikus elmélete A diffúzióegyenlet megoldásai Koncentráció-eloszlás stacionárius esetben A belső energia transzportja: a hővezetés Fourier féle törvényei Az impulzustranszport, a belső súrlódás (viszkozitás) Folyadékok áramlása kapillárisban, a Hagen-Poiseuille törvény Kémiai egyensúlyok elektrolitokban Kémiai potenciálok és aktivitások elektrolitokban A Debye-Hückel elmélet alapjai Elektrolitok vezetése Moláris fajlagos vezetés Az elektrokémiai potenciál Elektrokémiai cellák Galváncellák termodinamikája, a Nernst-egyenlet Elektródpotenciálok Az elektródok típusai Membrán-egyensúly, üvegelektródok Elektród-kinetika Az elektród-kinetika alapegyenlete A Tafel-egyenlet A koncentrációs polarizáció     Emelt szint (a tárgykörbe tartozó külön ismeretanyag és/vagy az alapszintű ismeretek mélyebb összefüggéseinek elsajátítása)   Fizikai kémiából az emelt szintű követelményeket teljesíti, aki a)      Legalább 4-es eredménnyel szigorlatozik Fizikai Kémiából és b)      Plusz anyagból felkészül, valamint irodalmazási feladatot végez válogatott témakörökben.   „Nefelejcs” szint (tantárgyhoz tartozó azon ismeretek, amelyek a vegyészmérnöki tudás nélkülözhetetlen elemei, a tanulmányok során mindvégig, bármely tárgy keretében számonkérhetők)   Az alábbi fogalmak, definíciók, összefüggések ismerete tartozik a „nefelejts” szinthez: Reakciósebesség, molekularitás, elemi és összetett reakciók. Reakciórend. Konverziófok, reakciókoordináta. . Elsőrendű és másodrendű reakciók sebességi egyenlete. Arrhenius egyenlete. Heterogén reakciók sebessége. Globális és lokális mérlegegyenletek. Fick első és második törvénye. Stacionárius diffúzió. A Fourier-féle hővezetési törvény. Newton viszkozitási törvénye. Elektromos vezetés, fajlagos és fajlagos moláris vezetés. Az elektrokémiai potenciál. Az elektromotoros erő és kapcsolata a cellareakció termodinamikai állapotfüggvény-változásaival. A Nernst egyenlet. Standard hidrogénelektród. Elektródpotenciál. Másodfajú elektródok.       Fizikai Kémia II című tárgy vizsga témakörei   Ezek megegyeznek az „Alapszint” címszó alatt felsorolt követelményekkel Pótlási lehetőségek: a szorgalmi időszakban lehetőség van a nem megírt vagy sikertelen zárthelyik pótlólagos megírására órarenden kívüli időpontban. Konzultációk: a tantárgy előadói konzultáció céljára rendelkezésre állnak, igény esetén szervezett formában.