1. komponenta

Vrsta nastave	Ukupno
Predavanja	60
Auditorne vježbe	30

* Opterećenje je izraženo u školskim satima (1 školski sat = 45 minuta)

CILJEVI PREDMETA: Detaljno upoznavanje osnovnih fizikalno kemijskih pojmova da se mogu jasno izložiti u školskoj nastavi.

ISHODI UČENJA NA RAZINI PROGRAMA KOJIMA PREDMET DOPRINOSI:

1. ZNANJE I RAZUMIJEVANJE:
1.2. demonstrirati poznavanje i razumijevanje temeljnih koncepata kemije
1.4. demonstrirati poznavanje važnijih kemijskih zakona i teorija
1.5. demonstrirati poznavanje i razumijevanje osnovnih eksperimentalnih metoda, instrumenata i načina obrade eksperimentalnih podataka u fizici i kemiji
2. PRIMJENA ZNANJA I RAZUMIJEVANJA
2.2. opisati bitne kemijske promjene
2.3. koristiti kemijski račun
2.4. razmišljati analitički i konstruirati prikladne logičke argumente
5. SPOSOBNOST UČENJA
5.1. samostalno koristiti stručnu literaturu i ostale relevantne izvore informacija

OČEKIVANI ISHODI UČENJA NA RAZINI PREDMETA:

Očekuje se da će nakon uspješno položenog ispita studenti moći:
1. navesti glavne postulate kvantne mehanike, znati postaviti Schrödingerovu jednadžbu za jednostavne sustave (čestica u kutiji, harmoničko titralo) te opisati značenje pripadnih rješenja
2. opisati rješenja Schrödingerove jednadžbe za atom vodika, opisati pripadna rješenja i njihovo fizikalno značenje
3. razlikovati apsorpciju, emisiju i raspršenje elektromagnetskog zračenja, navesti kakve se informacije o strukturi molekula mogu dobiti iz rotacijskih, vibracijskih i elektronskih spektara molekula
4. opisati načela magnetske rezonancije: NMR (kemijski pomak i sprezanje među spinovima
5. opisati i objasniti energijske promjene tijekom kemijskih reakcija i fizikalnih procesa
6. navesti čimbenike koji utječu na spontanost kemijskih i fizikalnih procesa
7. primjenom kemijske termodinamike kvantitativno opisati kemijsku ravnotežu
8. opisati svojstva elektrolitnih otopina, te usporediti strukturne modele otopina jakih elektrolita (Debye&Hückel, Bjerrum, itd)
9. opisati promjene do kojih dolazi u galvanskim i elektrolitnim člancima
10. na kvantitativnom nivou objasniti brzinu kemijske reakcije i parametre koji na nju utječu

SADRŽAJ PREDMETA:

Uvodni pregled fizikalne kemije. Atom vodika. Atomske orbitale. Spin i višeelektronski atomi.Atomski spektri. Born-Oppenheimerova aproksimacija. Molekularne orbitale. Dvoatomne molekule. Korelacijski dijagram. Hibridizacija. Hückelove molekularne orbitale. Elektronska struktura kristala. Teorija ligandnog polja.

Pregled kvantne kemije. Kvantna kemija u školi. Molekularni spektri. Apsorpcija, emisija i raspršenje. Rotacije molekula. Vibracije molekula. IR spektri. Elektronski spektri. Laseri. Fotoelektronski spektri. Magnetska rezonancija. NMR.

Svojstva plinova. Idealni plin i realni plinovi. Kinetička teorija plinova. Raspodjela brzina molekula. Sudari. Statistička mehanika. Boltzmannov zakon. Termodinamika i temperatura. Prvi zakon: toplina i rad. Entalpija. Doseg reakcije i stehiometrija. Reakcijske entalpije. Termokemija. Kalorimetrija. Temperaturna ovisnost entalpije. Adijabatski i izotermni rad. Nepovrativost i entropija. Vjerojatnost i entropija. Entropija miješanja. Termodinamički potencijali. Gibbsova energija. Temeljne jednadžbe. Ovisnosti G(p) i G(T). Fazne ravnoteže. Fazni dijagrami p(T). Parcijalne molarne veličine. Kemijski potencijal. Koligativna svojstva: krioskopija i ebulioskopija. Osmoza. Smjese. Standardna stanja. Relativni aktivitet. Kemijska ravnoteža. Povezane reakcije. Otopine. Elektrokemija. Elektrolitne otopine. Vodljivost. Elektrokemijski članci. Nernstova jednadžba. Kinetika: definicije pojmova. Zakoni brzina. Mehanizmi i brzina. Temperaturna ovisnost brzine reakcije. Teorije brzina reakcija. Kataliza.

OBVEZE STUDENATA:

Redovito praćenje nastave, izrada domaćih zadaća, dva kolokvija.

OCJENJIVANJE I VREDNOVANJE RADA STUDENATA:

Pismeno i usmeno

1. P. W. Atkins: Elements of Physical Chemistry, 3. izd., Oxford University Press, Oxford 2001.
2. T. Cvitaš, I. Planinić, N. Kallay: Rješavanje računskih zadataka u kemiji, II. dio, 2. izd., Hrvatsko kemijsko društvo, Zagreb, 2014., zbirka riješenih zadataka.
3. I. N. Levine: Physical Chemistry, 6. izd., McGraw Hill, New York, 2009.
4. P. W. Atkins, J. de Paula: Atkins' Physical Chemistry, 9. izd., Oxford University Press, Oxford 2010.
5. T. Cvitaš, Fizikalna kemija, rkp. u pripremi i dijelom dostupan kao ftp download.

Upis predmeta :
Položen : Osnove fizike 2

Obavezni predmet - Redovni Studij - Fizika i kemija; modul: nastavnički