Egzamin z chemii fizycznej, część I.

• liczba postępu reakcji

• Pierwsza zasada termodynamiki. Praca objętościowa i nieobjętościowa,

• Pojemności cieplne C_p i C_v i związek pomiędzy nimi.

• Ciepła reakcji ΔU_r i ΔH_r. i związek między nimi. Prawo Hessa i Kirchhoffa.

• Procesy odwracalne i nieodwracalne, entropia, druga zasada termodynamiki. Energia

swobodna i entalpia swobodna.

• Warunki równowag i przebiegu procesów. Różniczki zupełne funkcji termodynamicznych, związki między funkcjami termodynamicznymi.

• Potencjał chemiczny, powinowactwo chemiczne

• Przemiany fazowe I i II rodzaju, wykresy fazowe w układach jednoskładnikowych, prawo Clausiusa-Clapeyrona.

• Własności koligatywne roztworów (podwyższenie temperatury wrzenia, obniżenie temperatury krzepnięcia, ciśnienie osmotyczne), ciśnienie osmotyczne.

• Prawo Raoulta i Henry'ego.

Egzamin z chemii fizycznej, część II.

• Potencjał chemiczny składnika - definicja, wyprowadzenie zależności potencjału chemicznego składnika od ułamka molowego tego składnika w roztworze.

• Układy dwuskładnikowe:

- reguła faz - liczba stopni swobody

• Wielkości koligatywne

• Prawo Raoulta i prawo Henry'ego dla układów idealnych i odstępstwa od tych praw dla roztworów rzeczywistych

• Równowagi fazowe w układach dwuskładnikowych

1) równowagi ciecz - gaz, wykresy T-x, p-x, destylacja, azeotropy

2) Równowagi ciecz-ciecz

3) Równowagi ciało stałe-ciecz (krzywe chłodzenia - Pigoń!)

Egzamin z chemii fizycznej, część III.

Statyka chemiczna. Prawo działania mas, Stała równowagi Kp, K_x, K_c, związki miedzy stałymi równowagi, zależność stałych równowagi od temperatury i ciśnienia,

Kinetyka. Kinetyka reakcji rzędu drugiego, trzeciego i n-tego.

Wyznaczanie rzędu reakcji, przybliżenie stanu stacjonarnego, kinetyka reakcji odwracalnych.

Równanie Arrheniusa, teoria zderzeń aktywnych, teoria stanu przejściowego.

Kataliza: kataliza kwasowo-zasadowa: tylko H+ i OH-, kataliza heterogeniczna.

Stan ciekły. lepkość, napięcie powierzchniowe. Oddziaływania międzycząsteczkowe. Oddziaływania specyficzne: kompleksy z przenoszeniem ładunku, wiązania wodorowe.

Zjawiska powierzchniowe w układach jednoskładnikowych. Ciśnienie pęcherzykowe. Zjawisko wzniesienia kapilarnego. Metody wyznaczania napięcia powierzchniowego. Zależność napięcia powierzchniowego od temperatury. Prężność pary nad zakrzywioną powierzchnią, praca adhezji, kąt zwilżania.

Zjawiska powierzchniowe na granicy faz ciecz-gaz. Napięcie powierzchniowe roztworów. Równanie adsorpcji Gibbsa. Substancje powierzchniowo - czynne.

Zjawiska powierzchniowe na granicy faz ciało stałe-gaz i ciało stałe-ciecz.. Izoterma adsorpcji Langmuira. Izoterma BET. Adsorpcja z roztworów.

Zagadnienia do egzaminu z chemii fizycznej, część IV

Właściwości optyczne materii

Polaryzacja orientacyjna, atomowa i elektronowa. Wpływ częstości zmiennego pola elektrycznego na polaryzację.

Równanie Debye'a i metody wyznaczania momentu dipolowego substancji w fazie gazowej i ciekłej.

Refrakcja molowa, związek między refrakcja a strukturą cząsteczki.

Układy koloidalne:

Charakterystyka substancji powierzchniowo czynnych, budowa chemiczna surfaktantów i ich orientacja na granicy faz powietrze - roztwór wodny.

Układy koloidalne: podział, charakterystyka.

Zjawisko micelizacji, krytyczne stężenie micelizacji (CMC), struktura micel.

Wpływ różnych czynników na wartość CMC:

a) wpływ długości łańcucha surfaktantu,

b) wpływ dodatku elektrolitu nieorganicznego,

c) wpływ temperatury, temperatura Krafta.

Metody wyznaczania krytycznego stężenia micelizacji, wyznaczanie CMC na podstawie pomiarów przewodnictwa.

Przewodzenie prądu w elektrolitach.

Przewodnictwo właściwe, molowe i równoważnikowe, ruchliwość jonów.

Zależność przewodnictwa od stężenia roztworu i temperatury.

Graniczne przewodnictwo molowe i równoważnikowe, prawo niezależnego ruchu jonów.

Metody wyznaczania granicznych przewodnictw mocnych i słabych elektrolitów.

Współczynnik przewodnictwa elektrolitów mocnych.

Wyznaczanie stopnia dysocjacji słabych elektrolitów

Elektrody

Rodzaje elektrod - budowa, reakcje elektrodowe, potencjał elektrody

Elektrody wskaźnikowe i elektrody odniesienia, elektrody jonoselektywne.

Ogniwa elektrochemiczne

reakcje elektrodowe, reakcja sumaryczna, SEM