Detail předmětu

Aplikovaná kinetika a katalýza

FCH-MC_AKKAk. rok: 2013/2014

Definice reakční rychlosti, homogenní reakce v uzavřené soustavě, elementární reakce , reakce simultánní, teorie rychlostní konstanty, kinetika reakcí v kapalné fázi, obecná charakteristika řetězových reakcí, kinetika polymerací, fotochemické reakce, kinetika reakcí v průtokových systémech, kinetika homogenních a heterogenních katalyzovaných reakcí, enzymová katalýza, heterogenní nekatalyzované reakce, fyzikální děje, limitující kinetiku technologických pochodů - difuse, adsorpce, vznik nové fáze.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

Výsledky učení předmětu

Po absolvování kurzu by posluchači měli získat komplexnější pohled na problematiku kinetiky chemických reakcí tak, aby byli po ukončení studií schopní reagovat na problémy v laboratorní nebo průmyslové praxi.

Prerekvizity

Základní znalosti z chemické kinetiky, získané v rámci předmětu Fyzikální chemie II., základy diferenciálního a integrálního počtu.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Výuka předmětu je realizována formou: Přednáška - 2 vyučovací hodiny týdně, Seminář - 2 vyučovací hodiny týdně. Vyučujícím a studentům je k dispozici e-learningový systém LMS Moodle.

Způsob a kritéria hodnocení

Kombinovaná zkouška.
Písemná část-4 příklady (podmínka pro absolvování-zisk 2 bodů).
Ústní zkouška z odpřednášené látky.-4 otázky
Absolvování písemné části je podmínkou pro účast na ústní zkoušce.

Osnovy výuky

1. Vztah mezi termodynamikou a chemickou kinetikou, definice reakční rychlosti.
2. Teorie elementárních reakcí nultého, 1. a 2. řádu, reakce 2. řádu obecného typu aA + bB = pP + rR
3. Reakce složité- vratné, boční, následné, reakce s předsunutou rovnováhou.
4. Řetězové reakce, kinetický rozbor radikálové řetězové reakce H2 + Br2 = 2 HBr, kinetika radikálových polymerizací a polykondenzací.
5. Fotochemické reakce, kinetika fotochemických reakcí, kinetika zhášení - Stern-Volmerova rovnice.
6. Závislost reakční rychlosti na teplotě a tlaku. Teorie aktivovaného komplexu, termodynamická formulace rychlostní konstanty.
7. Teorie aktivovaného komplexu, aplikovaná na reakce v roztocích - vliv dielektrické konstanty na reakční rychlost, vliv struktury - Hammettovy vztahy.
8. Teorie homogenní katalýzy, acido-bazická katalýza, autokatalýza.
9. Enzymová katalýza - kinetický rozbor neinhibovaných a inhibovaných enzymových reakcí.
10. Teorie heterogenní katalýzy, Langmuirova izoterma pro adsorpci s disociací a bez disociace, Langmuir- Hinshelwoodův a Eyel-Ridealův mechanizmus povrchové reakce.
11. Kinetický rozbor heterogenně katalyzovaných mono a bimolekulových reakcí, Experimentální aktivační energie v heterogenní katalýze, její vztah k aktivačním energiím dílčích procesů.

Učební cíle

Cílem předmětu je prohloubení znalostí ze základního kurzu chemické kinetiky, přednášeného v rámci Fyzikální chemie II. Posluchači jsou seznámeni s kinetickým rozborem reakcí, vyžadujících v porovnání se základním kurzem podstatně složitější matematický aparát.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

není

Základní literatura

Eckert: Aplikovaná chemická kinetika (CS)
Fogler H.S.: Elements of Chemical Reaction Engineering (EN)
Kraus M.: Chemická kinetika pro inženýry (CS)

Doporučená literatura

Atkins P. W.: Fyzikálna chémia. Oxford/STU Bratislava, Bratislava 1999. (CS)
House J.E.: Principles of chemical kinetics, Elsevier, 2007 (CS)
Treindl L.: Chemická kinetika. SPN Bratislava 1978. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program CKCP_CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor CKCO_CZV , 1 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program NPCP_SCH magisterský navazující

    obor NPCO_SCH , 2 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program NKCP_SCH magisterský navazující

    obor NKCO_SCH , 2 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Seminář

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor