Skip to main content
Skip header
Terminated in academic year 2007/2008

Analytical and Physical Chemistry

Type of study Bachelor
Language of instruction Czech
Code 546-0331/01
Abbreviation
Course title Analytical and Physical Chemistry
Credits 9
Coordinating department Department of Environmental Engineering
Course coordinator Fiktivní Uživatel

Subject syllabus

Základní pojmy: Hmota (látka) a záření, množství látky – mol, Avogadrova
konstanta, extenzivní a intenzivní veličiny, molární veličiny, jednotky pro
koncentraci. Zákon zachování hmoty a energie, jednotka energie.
Vlastnosti plynů: Stav látky, jednotky tlaku a teploty, standardní hodnoty
tlaku a teploty, absolutní teplota, teplotní stupnice, stavová rovnice
ideálního plynu. Kinetický model ideálního plynu:rozložení rychlosti, střední
kvadratická rychlost, střední rychlost.
Reálné plyny: van der Waalsovy rovnice kritické veličiny plynu.
První termodynamická věta: Vnitřní energie, objemová práce, reverzibilní a
ireverzibilní děje, stavové funkce, entalpie, tepelné kapacity při konstantním
objemu a tlaku. Termochemie: entalpie (teplo) tání varu, sublimace, tuhnutí,
kondenzace, reakční slučovací.
Druhá termodynamická věta: Definice entropie systému a okolí. Clausiova
nerovnost; entropie; definice Helmholtzovy a Gibbsovy energie spontánnost a
rovnováha dějů.
Definice chemického potenciálu čisté látky, chemický potenciál ideálního plynu,
fugacita reálného plynu.
Čisté látky: Pevné látky, kapaliny, plyny, fázové změny, Gibbsův zákon fází,
rovnováha mezi fázemi, Clapeyronova rovnice, Clausiova-Clapeyronova rovnice,
obsah vodní páry ve vzduchu, relativní vlhkost. Viskozita, povrchové napětí.
Směsi: Parciální molární veličiny, parciální molární objem, chemický potenciál
složek směsi, Raoltův zákon, Henryho zákon, koligativní vlastnosti roztoků:
zvýšení bodu varu, snížení bodu tuhnutí, rozpustnost tuhých látek, osmotický
tlak. Var směsi kapalin. Definice aktivity, aktivita složek v plynné směsi a
roztoku, směšovací Gibbsovy funkce.
Chemické rovnováhy: Reakční Gibbsovy energie, standardní reakční Gibbsovy
energie, rovnovážní konstanta, závislost rovnovážné konstanty na teplotě (van´t
Hortova rovnice), závislost rovnovážného složení a tlaku, homogenní a
heterogenní chemické rovnováhy.
Elektrochemie: Silné a slabé elektrolyty, kyseliny a zásady, pH, pufry, málo
rozpustné soli. Galvanické články, měření pH.
Kinetika chemických reakcí: Reakční rychlost, reakční řád, molekularita reakce,
stacionární stav, rychlost radioaktivního rozpadu, rozpadové řady.
Elektrické a optické vlastnosti látek: Dipólový moment, elektrická permitivita,
index lomu, elektronové přechody, elektronová spektroskopie, absorbance.
Koloidní soustavy: Rozdělení, příprava koloidních systémů, význam. Díly
lyofilní a lyofobní. Ultrafiltrace, dialýza, elektroforéza. Aerosoly. Pěny,
emulze gely.

Úvod: analytická chemie, chemická analýza, kvalitativní a kvantitativní
analýza. Typy chemických reakcí používaných v analytické chemii. Základní
pojmy: důkaz, identifikace, stanovení. Vyhodnocení měření, vyjádření výsledků
analýzy: aritmetický průměr, medián, směrodatná odchylka, interval
spolehlivosti. Chyby analýzy: nahodilé, systematické, správnost, přesnost,
rozpětí, odlehlé výsledky.
Základní výpočty v analytické chemii: vyjadřování koncentrace: procentuální,
ppm, molarita, křížové pravidlo pro ředění roztoků, příprava roztoků a pevné
substance.
Analytické reakce, Protolytické reakce ve vodném prostředí, základy grafického
popisu acidobazických rovnováh. Komplexotvorné rovnováhy, popis
komplexotvorných rovnováh, hydrolýza kationtů a aniontů, organická analytická
činidla. Požadavky na chemické reakce využitelné v analytické chemii.
Analytické reakce za vzniku sraženin, rozpustnost a součin rozpustnosti,
substituční srážení, konverze sraženin. Redoxní rovnováhy: popis redoxních
reakcí, standardní a formální potenciál. Gravimetrie, Teorie vzniku sraženin,
pochody na sraženinách; vážení; zpracování sraženin, gravimetrické postupy.
Procesy analýzy – obecná osnova: formulace úlohy a návrh řešení, vzorkování,
úprava vzorku před analýzou, separační a koncentrační kroky, vlastní měření,
vyhodnocení měření a vyjádření výsledků analýzy návrh činnosti vyplývající ze
získaných dat.
Principy kvalitativní chemické analýzy. Skupinová a selektivní činidla, původ
analytické selektivity, maskovací činidla. Orientační zkoušky: popis pH –
reakce rozpustnost, vývoj plynů při reakci s kyselinou, zkoušky v plameni.
Reakce selektivní (skupinové) Reakce specifické, příklady důkazových reakcí.

Literature

Atkins P.W.: Physical Chemistry. Oxford Univ.Press, Oxford 1996
Harris D. C.: Quantitative chemical analysis. 4th ed. New York : W.H.
Freeman, 1995.
Kalavská,D., Rúriková,D.: Minilexikon analytickej chémie, Alfa, Bratislava,
1990
Kellner R., Mermet J. M., Otto M., Widmer H. M.: Analytical Chemistry, Wiley
1998.
Skoog D. A., Holler, J. F., Nieman T. A. : Principles of instrumental
analysis. 5th ed. Philadelphia : Saunders College Publishing, 1998.
Skoog D. A.: Analytical chemistry : an introduction. 7th ed. Fort Worth :
Saunders College Publishing, 1999.

Advised literature

No advised literature has been specified for this subject.