2SãWL Kurs IL]LþNH Hemije I

Opšti kurs fizičke hemije IFond časova: 4 47ESPB: 7 30h 210Nastavnik: Miroslav Ristić,lab 261, prvi podrumE-mail: ristic@ffh.bg.ac.rsKonsultacije: uz usmeni dogovor ili putem e-mailaPredavanje: Utorak, 12:00-14:00, AmfiteatarFakulteta,Interaktivna nastava: Ponedeljak, 14:00-16:00,Asistenti: Ana Stanojević, Vladimir MarkovićTehničari: Dejan Vučković, Vuk JovanovićVežbe: Po grupama po rasporedu, vežbaonica 276, I podrum

Sajt predmeta:www.ffh.bg.ac.rs/OKFH

Cilj predmeta Opšti kurs fizičke hemijeOpšti kurs fizičke hemije: Eksperimentalno i teorijski proučavarezličite oblike materije preko njihovih makroskopskih osobina injihovu interakciju sa energijom# Ovaj kurs služi kao uvod hemijskoj termodinamici,omogućavajući razumevanje bazičnih principa, zakona i teorijafizičke hemije uopšte, odnosno pojedinih njenih disciplina kao štosu hemijska kinetika, elektrohemija, spektrohemija, fizička hemijafluida, biofizička hemija i dr.# Kroz ovaj kurs treba da naučite da koristite sopstvenu logiku izaključivanje pri izvođenju jednačina i rešavanju problema premapostavljenom modelu, tako da jednačine daju jasnu sliku fizičkih ihemijskih pojava i promena koje proučavate.# Pored toga treba da razvijete sposobnost da rešavatekvantitativne probleme. Treba da naučite kako da primenjujetematematiku u hemiji i fizičkoj hemiji. To ćemo činiti kroz računskezadatke.

Sadržaj predmeta Opšti kurs fizičkehemije I GASOVITO STANJE:Idealno gasno stanjeRealno gasno stanjeKinetička teorija gasova OSNOVI TERMODINAMIKE-osnovnipojmovi hemijske termodinamikeProvera znanja iz gradiva sa predavanja jekroz 2 nastavnakolokvijuma

Kolokvijumi:I kolokvijum: Osnovna merenja1.Određivanje gustine tečnosti2. Određivanje viskoznosti tečnosti3a. Određivanje površinskog napona3b. Određivanje ugla skretanja optički aktivnih supstancijaII kolokvijum: Gasno stanje4. Određivanje molarne mase Viktor-Majerovom metodom5. Provera Gej Lisakovog zakona6. Simulacije gasnih zakonaIII kolokvijum: Termohemija i ravnoteža7. Određivanje toplote rastvaranja8. Određivanje toplote topljenja leda9a. Određivanje konstante ravnoteže mutarotacije glukoze9b. Određivanje toplote sagorevanja

Ocenjivanje i ključ bodovanjaPosećivanje predavanja: 2 bodaKolokvijumi na vežbama: 15 bodova, 3 kol. po 5 bod.(1 bod-6, 2b.-7,3b.-8, 4b.-9, 5b.-10)40Vežbe: 3 boda.Nastavni kolokvijumi:20 bod, 2 kol. po 10 b.Ispit: 60 bodovaUkupno: 100 bodova.Ocena51-60 bodova6Uslov za izlazak na ispit:minimalno 20 bodova61-70 bodova7na predispitnim obavezama71-80 bodova881-90 bodova991-100 bodova10

LiteraturaUdžbenici:1. Holclajtner-Antrunović Ivanka, Opšti kurs fizičke hemije,Zavod za izdavanje udžbenika, Beograd, drugo izdanje, 2012.2. S. Đorđević, V. Dražić, Fizička hemija, Beograd, Fizička hemija,Tehnološko-metalurški fakultet, Beograd, 2002.3. Atkins, P.W. & de Paula, J. Physical Chemistry, 9thEdition. W.H. Freeman & Co., New York, 2012. (8. i ostala izdanjaAtkinsovog udžbenika)4. I. Levine, Physical Chemistry,New York, 1995.5.6.7.8.9.F. Daniels, R. Alberty, Physical Chemistry, New York, 1975.S. Gledston, Udžbenik fizičke hemije, Beograd, 1967.W. Moore, Fizička hemija, Beograd, 1967.J. Egert, I. Hok, G. M. Švab, Udžbenik fizičke hemije, Beograd, 1966.R. Brdička, Osnove fizičke hemije, Zagreb, 1969.Praktikumi i Zbirke:1. M. Ristić, I. Pašti i Isidora Cekić-Lasković, Praktikum iz opštegkursa fizičke hemije, Univerzitet u Beogradu, Fakultet zafizičku hemiju, 20102. U. Mioč, R. Hercigonja, Zbirka zadataka iz opšteg kursa fizičkehemije

Šta je fizička hemija?FIZIČKA HEMIJA proučava fizičke osnove idefiniše fizičke principe koji određujuosobine i ponašanje materije u različitimagregatnim stanjima u zavisnosti od hemijskihosobina i uslova pod kojim se materija nalazi kaoi njihovo uzajamno dejstvo.Izvodeći na egzaktnoj osnovi najopštije relacije,fizička hemija sa ostalim posebno prirodnim naukamadoprinosi jedinstvenom pogledu na suštinu sveta,a razvija se uporedo sa razvojem eksperimentalnihtehnika, metoda i tehnologije.

ATOMISTIKAHEMIJSKA I STATISTIČKATERMODINAMIKASPEKTROHEMIJA

ELEKTROHEMIJARADIOHEMIJAHEMIJSKA KINETIKA

FIZIČKA HEMIJAFLUIDAFIZIČKA HEMIJAČVRSTOG STANJAKVANTNA HEMIJAI MOLEKULSKESTRUKTURE

BIOFIZIČKA HEMIJAFIZIČKA HEMIJAŽIVOTNE SREDINE

FIZIČKA HEMIJAPLAZMEFIZIČKA HEMIJAMATERIJALA

Počeci fizičke hemije u svetu1887. Zeitschrift fur physikalische ChemieWilhelm OstwaldSvante ArrheniusJacobus Van’t Hoff

M. V. Lomonosov 1741- Elementimatematičke hemije 1752- Uvod u pravufizičku hemiju”Fizička hemija je nauka kojaobjašnjava, na osnovu postavkii iskustava fizike, uzroke onogašto se dešava u hemijskim operacijama u složenim telima”(1711-1765)

1903. god. početkom septembra dr. MilojeStojiljković postavljen za docenta fizičke hemijeProf. Stojiljković jebio upravnik Zavodasa ratnim prekidimačitavih četrdesetgodina.Prof. Miloje Stojiljković(1873 -1962)

(1909-1994)Prof. Pavle Savićrukovodi Zavodomod 1947. do 1966.1990. nastajeFakultet za fizičku hemiju

Agregatna stanja materijeČetiri agregatna stanja materije:Gas: Ispunjava i zauzima oblik suda u kome se nalazi, sličnotečnostima, sem što su čestice na tako velikim rastojanjima pa suinterakcije između čestica minimalne. Prosečna energija po česticireda 1 eV. Gasovi su mešljivi i kompresibilni.Tečnosti: Ne ispunjavaju sud, ali uzimaju njegov oblik.Interakcije izražene, prosečna energija reda 10-1 eV, rastojanjeizmeđu čestica nešto veće od njihovih dimenzija.Čvrsto: Ne ispunjava i ne uzima oblik suda. Čestice narastojanjima vrlo bliskim njihovim dimenzijama. Interakcije vrloizražene. Prosečna energija po čestici reda 10-2 eV.Gasna plazma: Više ili manje jonizovani gas gde je prosečnaenergija po čestici reda 10 eV pa dolazi do neelastičnih sudara.1eV 1,6 10-19J

Stanje gasovaStanje svake supstancije se opisuje osobinama stanja.Osobine stanja izražavaju se parametrima stanja:VzapreminaPpritisakTtemperaturankoličina supstancije (mol)Prostor koji zauzima gas je zapremina V.Broj molekula prisutnih u uzorku se izražavakoličinom supstancije n.

PritisakPritisak predstavlja odnos između sile (u N) i površine(u m2) na koju sila deluje:FP APritisak gasa je rezultat ogromnog broja sudara molekulagasa sa zidom suda

Jedinice pritiskaImeSimbolVrednostpaskalbaratmosferaTorrmm živinogstubafunta pokvadratnominču111111 N m-2, 1 kg m-1s-2105Pa101 325 Pa133,322 Pa133,322 PaPabaratmTorrmmHg1 psi6,894757 kPa

Merenje pritiskaPritisak se jednostavno merimanometrom u kome neisparljiviviskozni fluid ispunjava U-cev.Pritisak u aparaturi (a) i atmosferskipritisak (b) direktno je srazmeranrazlici visina u dva stuba, h:P ghgde je ρ gustina viskoznog fluida.P Pex gh

Mehanička ravnotežaGas na višem pritisku pokrećeklip sabijajući gas na nižem pritiskudo uspostavljanja stanja ravnotežekada su pritisci sa obe strane klipaizjednačeni. Sistem se nalazi ustanju mehaničke ravnoteže.Pritisak gasa u mehaničkomsistemu koji uključuje i pokretniklip može se regulisati uvođenjem iispuštanjem gasa u sistem ili iznjega kroz slavine.

Termalna ravnoteža-temperaturaDijatermički zidVisoka TTemperatura je osobina koja opisuje protoktoplote. Energija će teći između dva objektau kontaktu što će dovesti do promene stanjaovih objekataNiska TEnergija kao toplotaJednake temperatureZid koji razdvaja objekte može biti:Dijatermički –opaža se promena stanja kadasu objekti u kontaktu (npr. metal)Adijabatski-ako nema protoka energije izmeđuobjekata koji su u kontaktu (npr. stiropor)Niska TVisoka T

Termalna ravnotežaDva objekta su u termalnoj ravnoteži kada nema promene stanjakada su u međusobnom kontaktu.A: komad gvožđaB: komad bakraC: sud sa vodomNulti zakon termodinamike:Ako je A u termalnoj ravnoteži sa B i B je utermalnoj ravnoteži sa C, tada je C takođe utermalnoj ravnoteži sa AAko je B termometar (staklena kapilara ispunjena živom) ukontaktu sa A, stub žive će imati određenu dužinu. Ako se B dovedeu kontakt sa drugim objektom C, može se odrediti promena stanjakada se A i C dovedu u kontakt. Živin stub se koristi za merenjetemperatura A i C.

Termometri-temperaturaSistem koji se menja na pravilan i uočljiv nači sa promenamatemperature ima potencijal da se koristi kao termometar.Primeri: Visina tečnosti u uskoj cevi (Hg ili alkohol) Promena zapremine gasa (argon) Promena električnog otpora žice (Pt)Termometri se kalibrišu poređenjem u sistemima čija se stanjamogu reproduktivati, npr. H2O u trojnoj tački ili Ag u tački topljenja.Temperatura nije toplota! Temperatura je relativna merarazmenjene toplote između sistema-temperatura se može definisatikao tendencija sistema da gubi ili prima toplotu.

Jednačina stanjaVeza između parametara stanjapredstavlja jednačinu stanja:f (V , P, T , n) 0

2SãWL kurs IL]LþNH hemije I Fond þDVRYD : 4 4 7ESPB: 7 30h 210 Nastavnik : Miroslav Risti ü, lab 261 , prvi podrum E-mail: ristic @ffh.bg.ac.rs Konsultacije : uz usmeni dogovor ili putem e-maila