A tárgy kódja és neveK033 Fizikai kémia 2.
Meghirdető tanszék(csoport)Fizikai Kémiai Tanszék
Felelős oktatóDr. Körtvélyesi Tamás, egyetemi docens
Kredit3
Heti óraszám2
Típusaelőadás
SzámonkérésKollokvium
Teljesíthetőség feltételeK034 Fizikai kémia gyakorlat 2. teljesítése
Párhuzamos feltételK034 Fizikai kémia gyakorlat 2.
ElőfeltételK031 Fizikai kémia
Helyettesítő tárgyak-
Periódustavaszi félév
Javasolt félév4. ld. Mintatantervek (4-6.)
Kötelező v. kötelezően választhatóvegyész, kémia tanár, klinikai kémikus, kémiatanár kiegészítő (K)
Megjegyzés 


Tematika


A gázok kinetikus elmélete. A nyomás számítása kinetikus gázelmélet alapján. A Maxwell-Boltzmann- és a Maxwell-féle sebességeloszlási egyenlet. A legvalószínűbb sebesség, az átlagsebesség és a sebességnégyzetek átlagának számítása. A gázmolekulák ütközése, ütközési gyakoriság, ütközési szám, közepes szabad úthossz fogalma és számítása.
Transzportjelenségek, effúzió, diffúzió, hővezetés, viszkozitás. Fick első törvénye.
Az ionok vándorlása elektromos, a molekulák vándorlása termodinamikai erőtérben. Gyenge és erős elektrolitok vezetése, fajlagos vezetés, moláris vezetés. Kohlrausch törvény, az Ostwald-féle hígítási törvény. Az ionmozgékonyság fogalma, kapcsolata az ionok vezetésével. A protonok vezetésének mechanizmusa. Az átviteli szám fogalma, meghatározási módszerei. A termodinamikai erő fogalma és alkalmazása. A Nernst-Einstein és a Stokes-Einstein egyenletek. Fick második törvénye.
A reakciók sebessége, a reakciókinetika kísérleti módszerei. Rendűség és molekularitás. Első-, másod-, és harmadrendű reakciók. A felezési idő fogalma és számítása. Egyszerű és összetett reakciók. Egyensúlyra vezető reakciók. Az Arrhenius-féle egyenlet. Az unimolekulás és bimolekulás elemi reakciók sebességi egyenletei. Konszekutív reakciók. A sebességmeghatározó lépés fogalma. A steady state közelítés és alkalmazása.
Láncreakciók, robbanások. Fotokémiai reakciók. A polimerizáció és a polikondenzáció. Homogén katalízis, autokatalízis, az autokatalízishez kapcsolódó kinetikai jelenségek. Frontreakciók, periodikus és aperiodikus oszcillációk. A kémiai oszcilláció Lotka-Volterra-féle mechanizmusa.
A reakciók molekuláris dinamikája. A gázfázisú bimolekulás reakciók ütközési elmélete. Szterikus faktor, reaktív hatáskeresztmetszet fogalma. Diffúziógátolt és energiagátolt kémiai reakciók oldatokban. Kinetikai sóhatás. A sebességi állandó értelmezése potenciális energiafelületek segítségével.
Folyamatok szilárd felületeken. Felületvizsgálati módszerek. Nagyvákuum-technika. A fiziszorpció és kemiszorpció folyamata. Langmuir izoterma. Heterogén katalízis. Az Eley-Rideal és Langmuir-Hinshelwood-féle mechanizmus. Példák a heterogén katalízisre.
Dinamikus elektrokémia. Csereáramsűrűség, túlfeszültség. A Butler-Volmer- és a Tafel- egyenletek, polarizáció. Az elektródfolyamatok kinetikája. A tüzelőanyag-elemek és az akkumulátorok működése. A korrózió elektrokémiai alapjai.



Ajánlott irodalom

  1. P.W. Atkins: Fizikai kémia III., Tankönyvkiadó, Budapest.