Úvod: Fyzikální chemie z hlediska aplikací významných pro analytickou chemii a technologie používané v environmentálním inženýrství. Základní pojmy, termodynamický systém, termodynamický děj, stavové veličiny.
Mezimolekulové síly a stavy hmoty: Vazebné a nevazebné interakce, krystalografie, rentgenová difrakce, polymorfie, izomorfie, izotropie, anizotropie, kapalné krystaly.
Fyzikální vlastnosti látek, fotochemie: Polarita látek, dipólový moment, relativní permitivita, absorpce elektromagnetického záření, Lambertův-Beerův zákon, atomová spektra absorpční a emisní, absorpce světla molekulami v UV, VIS a IČ oblasti elektromagnetického záření, nukleární magnetická rezonance, hmotnostní spektrometrie, emisní molekulová spektra (Ramanův jev, fluorescence a fosforescence), fotochemické reakce.
Termodynamika: I.věta termodynamiky, vnitřní energie a enthalpie, termochemie, reakční tepla a jejich závislost na teplotě, termochemické zákony, II. věta termodynamická, vratné a nevratné děje, entropie, Helmholtzova a Gibbsova energie, chemický potenciál, pojem absolutní entropie.
Chemické rovnováhy: Rovnovážná konstanta, rovnovážný stupeň konverze a jeho ovlivnění reakčními podmínkami, le Chatelierův princip; standardní změna Gibbsovy energie při reakci, závislost rovnovážné konstanty na teplotě.
Fázové rovnováhy: Gibssův zákon fází, typy soustav, jednosložkové rovnováhy, Clapeyronova a Clausiova-Clapeyronova rovnice, dvousložkové soustavy, Henryho zákon, omezeně mísitelné kapaliny, rozpustnost tuhých látek, soustava tuhá látka - rozpouštědlo, taveniny, Raoultův zákon a jeho využití, kryoskopie a ebulioskopie, osmotický tlak, třísložkové soustavy, Nernstův rozdělovací zákon, extrakce, trojúhelníkový diagram, soustava tří kapalin, jevy na fázovém rozhraní, principy chromatografických metod, základní metodiky termické analýzy.
Reakční kinetika: Rychlost reakce, molekularita a řád reakce, reakční mechanismus, jednoduché jednosměrné reakce, reakce 0., I. a II. řádu, rychlostní konstanta, poločas reakce, vliv teploty a dalších faktorů na reakční rychlost, kinetika simultánních reakcí, katalýza.
Elektrochemie: Rovnováhy v roztocích elektrolytů, charakteristika elektrolytů, stupeň disociace, Arrheniova teorie, aktivita, aktivní koeficient, iontová síla, Debye-Hückelův limitní vztah, disociace vody, pH, teorie kyselin a zásad, disociace slabých kyselin a zásad, výpočet jejich pH, Ostwaldův zřeďovací zákon, pufry, mechanismus působení, Hendersonova-Hasselbalchova rovnice, kapacita pufrů, hydrolýza solí, hydrolytická konstanta a výpočet pH solí, amfotení elektrolyty, izoelektrický bod, acidobazické indikátory, rozpustnost sraženin, součin rozpustnosti, transportní děje v roztocích elektrolytů, vodivost elektrolytů, Kohlrauschův zákon, Arrheniův vztah, potenciál elektrody v roztoku vlastních iontů, oxidačne-redukční potenciál, typy elektrod, galvanické články a měření EMN, kapalinový potenciál, elektrolýza, Faradayovy zákony, polarizace, princip klasické polarografie a příbuzné moderní elektrochemické metody.
Koloidní systémy: Lyofilní, lyofobní a asociační koloidy, optické, kinetické a elektrické vlastnosti koloidů, suspenze, mezifázové vlastnosti, tvorba suspenzí, sedimentace, emulze, typy emulzí, teorie jejich tvorby a stabilita, kapalné povrchy, povrchové a mezipovrchové napětí, adsorpce v kapalném mezifází, povrchově aktivní látky, systém hydrofilně-lipofilní, elektrická dvojvrstva, Nernstův a zeta potenciál, vliv elektrolytů.
Mezimolekulové síly a stavy hmoty: Vazebné a nevazebné interakce, krystalografie, rentgenová difrakce, polymorfie, izomorfie, izotropie, anizotropie, kapalné krystaly.
Fyzikální vlastnosti látek, fotochemie: Polarita látek, dipólový moment, relativní permitivita, absorpce elektromagnetického záření, Lambertův-Beerův zákon, atomová spektra absorpční a emisní, absorpce světla molekulami v UV, VIS a IČ oblasti elektromagnetického záření, nukleární magnetická rezonance, hmotnostní spektrometrie, emisní molekulová spektra (Ramanův jev, fluorescence a fosforescence), fotochemické reakce.
Termodynamika: I.věta termodynamiky, vnitřní energie a enthalpie, termochemie, reakční tepla a jejich závislost na teplotě, termochemické zákony, II. věta termodynamická, vratné a nevratné děje, entropie, Helmholtzova a Gibbsova energie, chemický potenciál, pojem absolutní entropie.
Chemické rovnováhy: Rovnovážná konstanta, rovnovážný stupeň konverze a jeho ovlivnění reakčními podmínkami, le Chatelierův princip; standardní změna Gibbsovy energie při reakci, závislost rovnovážné konstanty na teplotě.
Fázové rovnováhy: Gibssův zákon fází, typy soustav, jednosložkové rovnováhy, Clapeyronova a Clausiova-Clapeyronova rovnice, dvousložkové soustavy, Henryho zákon, omezeně mísitelné kapaliny, rozpustnost tuhých látek, soustava tuhá látka - rozpouštědlo, taveniny, Raoultův zákon a jeho využití, kryoskopie a ebulioskopie, osmotický tlak, třísložkové soustavy, Nernstův rozdělovací zákon, extrakce, trojúhelníkový diagram, soustava tří kapalin, jevy na fázovém rozhraní, principy chromatografických metod, základní metodiky termické analýzy.
Reakční kinetika: Rychlost reakce, molekularita a řád reakce, reakční mechanismus, jednoduché jednosměrné reakce, reakce 0., I. a II. řádu, rychlostní konstanta, poločas reakce, vliv teploty a dalších faktorů na reakční rychlost, kinetika simultánních reakcí, katalýza.
Elektrochemie: Rovnováhy v roztocích elektrolytů, charakteristika elektrolytů, stupeň disociace, Arrheniova teorie, aktivita, aktivní koeficient, iontová síla, Debye-Hückelův limitní vztah, disociace vody, pH, teorie kyselin a zásad, disociace slabých kyselin a zásad, výpočet jejich pH, Ostwaldův zřeďovací zákon, pufry, mechanismus působení, Hendersonova-Hasselbalchova rovnice, kapacita pufrů, hydrolýza solí, hydrolytická konstanta a výpočet pH solí, amfotení elektrolyty, izoelektrický bod, acidobazické indikátory, rozpustnost sraženin, součin rozpustnosti, transportní děje v roztocích elektrolytů, vodivost elektrolytů, Kohlrauschův zákon, Arrheniův vztah, potenciál elektrody v roztoku vlastních iontů, oxidačne-redukční potenciál, typy elektrod, galvanické články a měření EMN, kapalinový potenciál, elektrolýza, Faradayovy zákony, polarizace, princip klasické polarografie a příbuzné moderní elektrochemické metody.
Koloidní systémy: Lyofilní, lyofobní a asociační koloidy, optické, kinetické a elektrické vlastnosti koloidů, suspenze, mezifázové vlastnosti, tvorba suspenzí, sedimentace, emulze, typy emulzí, teorie jejich tvorby a stabilita, kapalné povrchy, povrchové a mezipovrchové napětí, adsorpce v kapalném mezifází, povrchově aktivní látky, systém hydrofilně-lipofilní, elektrická dvojvrstva, Nernstův a zeta potenciál, vliv elektrolytů.