A tantárgy/kurzus neve: A tantárgy/kurzus száma: Félév:Fizikai kémiaEFH 51042. félévA kurzus típusa: előadás Óraszám/hét: 2 Kreditek száma: 3Előadótanár: Dr. Póta György, egyetemi docensIntézet/Tanszék:DE Természettudományi Kar, Fizikai Kémiai Tanszék4010 Debrecen, Egyetem tér 1. (Pf. 7) Tel.: (52) 512-900, Fax: (52) 512-915A kurzus státusa a tanulmányi programon belül:Kötelező kurzus.A kurzus célja:A természeti, elsősorban kémiai folyamatok fizikai kémiai alapjainak megismertetése.A kurzus leírása:1. A termodinamika I. főtétele. 2. A termodinamika II. és III. főtétele. 3. Fázisátmenetek.4. Elegyek I. 5. Elegyek II. 6. Kémiai egyensúly. 7. Transzportjelenségek. 8. Galvánelemek.9. Reakciókinetika I. 10. Reakciókinetika II. 11. Az anyag atomos szerkezete, a kémiai kötés.12. Anyagszerkezeti vizsgáló módszerek I. 13. Anyagszerkezeti vizsgáló módszerek II. 14.Makromolekulák I. 15. Makromolekulák II.Követelmények:A leendő szakemberek képesek legyenek az analitikában alkalmazott módszerek megértésére,a leíró kémiai és az analitikai szaktárgyak anyagának követésére.Előfeltételek:Az Általános és szervetlen kémia, Fizika és Matematika és statisztika c. tantárgyak sikeresteljesítése.Oktatási segédeszközök:Előadások írásvetítő felhasználásával, szükség esetén konzultációVizsgáztatási módszer:Szóbeli vizsgaKell-e jelentkezni a kurzusra?A félév elején a hallgató felveszi leckekönyvébe a tantárgyat.Értékelés:100%-ban a vizsga alapján.Ajánlott irodalom:1. Póta György: Fizikai kémia gyógyszerészhallgatók számára, egyetemi jegyzet, KossuthEgyetemi Kiadó, Debrecen, 1998.2. Póta György: Fizikai kémia (Előadásvázlat), DOTE Kiadó, Debrecen, 1997.3. Póta György: Internetes gyakorlóprogramok,http://delfin.klte.hu/~potagy/honlap/pota.html4. P. W. Atkins: Fizikai kémia, I-II-III, TK, Bp. 1992.5. Liszi J., Schiller R., Ruff I., Varsányi Gy.: Bevezetés a fizikai kémiába, MK, Bp. 1983.6. Erdey-Grúz T.: A fizikai kémia alapjai, MK, Bp. 1972.7. Erdey-Grúz T., Schay G.: Elméleti fizikai kémia I-II-III, TK 1962.R. Chang: Physical Chemistry with Applications to Biological Systems, Macmillan, NewYork 1977.Az előadások látogatása a TVSz szerint kötelező.44
Fizikai kémia előadás részletes tematika1. A termodinamika I. főtétele. A termodinamikai állapot jellemzése, állapotegyenletek. Munka, hő, belsőenergia, entalpia, mólhők. Reakcióhő, képződéshő, Hess tétele. A reakcióhő hőmérsékleti függése: Kirchhofftétel.2. A termodinamika II. és III. főtétele. A természeti folyamatok iránya, potenciálfüggvények. Entrópia, szabadenergia,szabadentalpia. Hőerőgépek és hűtőgépek. Az anyagok termodinamikai viselkedése alacsony hőmérsékleten,az abszolút zérus fok elérhetetlensége. A II. és III. főtétel statisztikus mechanikai aspektusai.3. Fázisátmenetek. Párolgás, olvadás, allotróp átalakulások. A Clausius-Clapeyron-egyenlet. Fázisdiagramok, aGibbs-féle fázistörvény.4. Elegyek I. Ideális és reális elegyek, parciális moláris mennyiségek, elegyedési hő, kémiai potenciál. Az aktivitás.Raoult és Henry törvényei. Folyadékelegyek gőznyomás és forráspont diagramjai, a desztilláció elvi alapjai.5. Elegyek II. Ideális és reális oldatok, az oldhatóság hőmérséklet- és nyomásfüggése. Híg oldatok törvényei.Elektrolitoldatok belső szerkezete, aktivitása, a Debye-Hückel-féle határtörvény.6. Kémiai egyensúly. A szabadentalpia minimuma reaktív rendszerekben, egyensúlyi állandó. Az egyensúlyiállandó hőmérséklet- és nyomásfüggése. A legkisebb kényszer elve. Oldategyensúlyok.7. Transzportjelenségek. Hővezetés, diffúzió, viszkozitás. Elektrolitok vezetőképessége, a fajlagos és molárisvezetés, átviteli szám. Elektrolízis, Faraday törvényei, bomlásfeszültség, leválási potenciál, túlfeszültség.8. Galvánelemek. Elektródtípusok, eletródpotenciál, elektromotoros erő, kapocsfeszültség. Az elektromotoroserő hőmérsékletfüggése. Gyakorlati fontosságú galvánelemek.9. Reakciókinetika I. Elemi reakciók, a kinetikai tömeghatás törvénye. Összetett reakciók, a Bodenstein-elv. Areakciósebesség hőmérsékletfüggése, aktiválási energia, az ütközési és az aktivált komplex elmélet alapjai.10. Reakciókinetika II. Homogén és heterogén katalízis. Enzimreakciók kinetikája, Michaelis-Menten-egyenlet,a szubsztrátum különféle kinetikai hatásai. Reakciókinetikai modellek a biológiában.11. Az anyag atomos szerkezete, a kémiai kötés. A kvantummechanikai leírás elemei, függetlenrészecskeközelítés,atomi pályák, MO és VB módszer, molekulapályák, kötések, hibridizáció. A molekulák dielektromosés mágneses sajátságai, másodlagos kötések. Ionos kötés, fémes kötés, az anyagi halmazok szerkezete.12. Anyagszerkezeti vizsgáló módszerek I. Forgási, rezgési és elektrongerjesztési spektrumok,Raman-spektroszkópia, elektronspektroszkópia, tömegspektrometria.13. Anyagszerkezeti vizsgáló módszerek II. Röntgen-, elektron- és neutrondiffrakció, NMR-spektroszkópia.14. Makromolekulák I. A makromolekuláris oldatok sajátságai. A moláris tömeg és meghatározásának módszerei.Donnan-egyensúly, dialízis. A makromolekulák térbeli szerkezete, a statisztikus gombolyag.15. Makromolekulák II. A kolloidok osztályozása, előállítása. Stabilitás, elektromos kettősréteg, micellaképződés.A felületi feszültség és felületaktív anyagok, Gibbs-izoterma.45