1. Terminologie chemické kinetiky – reakční rychlost, rychlostní rovnice,
reakční řád, rychlostní konstanta, molekularita reakce, mechanismus
reakce, klasifikace chemických reakcí – reakce jednoduché a simultánní,
homogenní a heterogenní.
2. Homogenní reakce - integrované kinetické rovnice – reakce prvního,
druhého, třetího a vyšších řádů, poločas reakce.
3. Kinetika simultánních reakcí (zvratné, bočné, následné) – kinetický popis,
limitující článek.
4. Metody určování řádu chemické reakce. Závislost reakční rychlosti na
teplotě - Arrheniova rovnice, aktivační energie, frekvenční faktor.
Závislost reakční rychlosti na tlaku.
5. Teorie chemické kinetiky – srážková teorie a teorie absolutních reakčních
rychlostí.
6. Kinetika heterogenních procesů, základní články – difúze, adsorpce,
vlastní chemická reakce. Mechanismy a matematický popis difúze -
molekulární, konvektivní a turbulentní difúze. Fickovy zákony, difúzní
tok. Základní zákonitosti reakcí v oblasti silného působení vnější a
vnitřní difúze.
7. Proces s následnými a souběžnými články, difúzní a chemický odpor. Vliv
různých činitelů na kinetiku difúze. Příklady heterogenních dějů řízených
difúzí.
8. Povrchové jevy a kinetika reakcí. Fyzikální adsorpce a chemisorpce.
Povrchové vlastnosti tuhých látek, podstata adsorpčních procesů. Vliv
elektronové struktury kovů na jejich adsorpční vlastnosti, adsorpce na
polovodičích a izolátorech. Adsorpce z plynné fáze a z roztoku na tuhém
fázovém rozhraní. Empirické a teoretické adsorpční izotermy – izoterma
Freundlichova, Langmuirova, BET. Vliv teploty a tlaku na adsorpčně-
desorpční děje. Příklady aplikace povrchových dějů.
9. Kinetika topochemických reakcí, popis a analýza jednotlivých period.
Kinetické křivky. Nukleace nových fází. Vliv fázového rozhraní na
kinetiku.
10. Experimentální metody chemické kinetiky.
11. Principy katalýzy, katalýza homogenní a heterogenní. Mezistupně a
kinetika homogenních katalytických reakcí. Acidobazická katalýza.
12. Kinetika a základní představy o mechanismech heterogenních katalytických
reakcí. Katalýza na kovech a nekovech. Kinetika a mechanismus reakcí
plynných složek katalyzovaných tuhým katalyzátorem. Katalyzátor – výběr,
aktivní centra, selektivita, promotory, otrava, stárnutí. Teorie výběru
katalyzátoru. Průmyslové aplikace heterogenní katalýzy.
13. Enzymově katalyzované reakce, Michaelisova konstanta, enzymatická
inhibice.
14. Reakce v roztocích (rozpouštědlo jako katalyzátor). Základy fotochemie.
Teoretické cvičení:
- Úvod – seznámení s časovým harmonogramem cvičení, podmínkami pro získání
zápočtu a doporučenou literaturou. Kinetika jednoduchých reakcí. Integrace
kinetických rovnic pro reakce 1., 2. a vyšších řádů.
- Určení aktivační energie. Sledování časového průběhu reakce měřením aditivní
vlastnosti.
- Simultánní reakce. Paralelní, následné a protisměrné reakce.
- Ideální izotermní reaktory. Látkové bilance pro vsádkový a průtočný ideálně
míchaný reaktor a reaktor s pístovým tokem.
- Test teoretických znalostí.
- Homogenní katalýza. Acidobazická katalýza.
- Výpočtový test
Laboratorní cvičení:
- Stanovení aktivační energie jodace acetonu
- Polarimetrické stanovení inverze sacharózy
- Studium kinetiky oxidace kovů
- Studium rychlosti termického rozkladu uhličitanu
- Stanovení reakčního řádu pro jednotlivé složky u neelementární reakce
- Homogenní kyselá katalýza
- Rozklad peroxidu vodíku katalyzovaný jodidovými ionty
- Kinetika fotokatalytického rozkladu Orange III ve vodné fázi
reakční řád, rychlostní konstanta, molekularita reakce, mechanismus
reakce, klasifikace chemických reakcí – reakce jednoduché a simultánní,
homogenní a heterogenní.
2. Homogenní reakce - integrované kinetické rovnice – reakce prvního,
druhého, třetího a vyšších řádů, poločas reakce.
3. Kinetika simultánních reakcí (zvratné, bočné, následné) – kinetický popis,
limitující článek.
4. Metody určování řádu chemické reakce. Závislost reakční rychlosti na
teplotě - Arrheniova rovnice, aktivační energie, frekvenční faktor.
Závislost reakční rychlosti na tlaku.
5. Teorie chemické kinetiky – srážková teorie a teorie absolutních reakčních
rychlostí.
6. Kinetika heterogenních procesů, základní články – difúze, adsorpce,
vlastní chemická reakce. Mechanismy a matematický popis difúze -
molekulární, konvektivní a turbulentní difúze. Fickovy zákony, difúzní
tok. Základní zákonitosti reakcí v oblasti silného působení vnější a
vnitřní difúze.
7. Proces s následnými a souběžnými články, difúzní a chemický odpor. Vliv
různých činitelů na kinetiku difúze. Příklady heterogenních dějů řízených
difúzí.
8. Povrchové jevy a kinetika reakcí. Fyzikální adsorpce a chemisorpce.
Povrchové vlastnosti tuhých látek, podstata adsorpčních procesů. Vliv
elektronové struktury kovů na jejich adsorpční vlastnosti, adsorpce na
polovodičích a izolátorech. Adsorpce z plynné fáze a z roztoku na tuhém
fázovém rozhraní. Empirické a teoretické adsorpční izotermy – izoterma
Freundlichova, Langmuirova, BET. Vliv teploty a tlaku na adsorpčně-
desorpční děje. Příklady aplikace povrchových dějů.
9. Kinetika topochemických reakcí, popis a analýza jednotlivých period.
Kinetické křivky. Nukleace nových fází. Vliv fázového rozhraní na
kinetiku.
10. Experimentální metody chemické kinetiky.
11. Principy katalýzy, katalýza homogenní a heterogenní. Mezistupně a
kinetika homogenních katalytických reakcí. Acidobazická katalýza.
12. Kinetika a základní představy o mechanismech heterogenních katalytických
reakcí. Katalýza na kovech a nekovech. Kinetika a mechanismus reakcí
plynných složek katalyzovaných tuhým katalyzátorem. Katalyzátor – výběr,
aktivní centra, selektivita, promotory, otrava, stárnutí. Teorie výběru
katalyzátoru. Průmyslové aplikace heterogenní katalýzy.
13. Enzymově katalyzované reakce, Michaelisova konstanta, enzymatická
inhibice.
14. Reakce v roztocích (rozpouštědlo jako katalyzátor). Základy fotochemie.
Teoretické cvičení:
- Úvod – seznámení s časovým harmonogramem cvičení, podmínkami pro získání
zápočtu a doporučenou literaturou. Kinetika jednoduchých reakcí. Integrace
kinetických rovnic pro reakce 1., 2. a vyšších řádů.
- Určení aktivační energie. Sledování časového průběhu reakce měřením aditivní
vlastnosti.
- Simultánní reakce. Paralelní, následné a protisměrné reakce.
- Ideální izotermní reaktory. Látkové bilance pro vsádkový a průtočný ideálně
míchaný reaktor a reaktor s pístovým tokem.
- Test teoretických znalostí.
- Homogenní katalýza. Acidobazická katalýza.
- Výpočtový test
Laboratorní cvičení:
- Stanovení aktivační energie jodace acetonu
- Polarimetrické stanovení inverze sacharózy
- Studium kinetiky oxidace kovů
- Studium rychlosti termického rozkladu uhličitanu
- Stanovení reakčního řádu pro jednotlivé složky u neelementární reakce
- Homogenní kyselá katalýza
- Rozklad peroxidu vodíku katalyzovaný jodidovými ionty
- Kinetika fotokatalytického rozkladu Orange III ve vodné fázi