Fizikai kémia II

a tárgy a szakmai törzsanyag része, elméleti és gyakorlati ismereteket szolgáltat a vegyészmérnök hallgatók számára a fizikai kémia azon fejezeteiről, amelyeket a „Változás” szóval lehet legjobban jellemezni. Tehát elsősorban a folyamatok sebességével, és a sebességet befolyásoló tényezőkkel foglalkozunk. Ezen kívül itt tárgyaljuk az egyensúlyi elektrokémiát. A Fizikai Kémia II három fő fejezete a „Reakciókinetika”, a „Transzport folyamatok” és az „Elektrokémia”.

előadás, számítási gyakorlat. Ezek szorosan épülnek egymásra, amikor az előadással egy-egy fontos anyagrész végére érünk, az anyagrészhez kapcsolódó példákat oldunk meg. Ezen kívül kidolgozott és gyakorló példákat kapnak a hallgatók.

a hallgató saját órai jegyzete; Zrínyi Miklós: A fizikai kémia alapjai, 2. kötet; Zrínyi Miklós: A fizikai kémia alapjai, 3. kötet; a kari számítógépes hálózaton rendelkezésre álló anyag; M. J. Pilling, P. W. Seakins: Reakciókinetika; P. W. Atkins: Fizikai Kémia III. - Változás

matematika: függvénytan, műveletek logaritmusokkal, a differenciálszámítás és az integrálszámítás alapjai, differenciál-egyenletek, általános kémia: általános gáztörvény, Dalton törvénye, sztöchiometria, termokémia, az elektrokémia alapjai, az atomok és molekulák szerkezete, fizika: elektromosságtan.

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.

Név: Dr. Grofcsik András Beosztás: egy. tan. Tanszék, Int.: FKAT

félév közben az előadási anyag követése és a felkészülés a zárthelyikre heti 3-4 óra átlagos elfoglaltságot jelent. A vizsgára egy közepes képességű hallgató (ha az előadásokat látogatta) kb. hat nap alatt tud megfelelően felkészülni.