Opšti kurs fizičke hemije IOpšti kurs fizičke hemije IFond časova: 4+4

Profesor: Ivanka Holclajtner-AntunovićSoba 374, prizemlje, blok CEmail: ivanka@ffh.bg.ac.yuWebsite Fakulteta: www.ffh.bg.ac.yu/OKFHAsistenti: Isidora Cekić, Miroslav Ristić i Igor Pašti Konsultacije: Svaki dan, posle 9 h uz usmeni dogovor ili putem e-mailaPredavanje: Utorak, 12:00-14:00, Amfiteatar za Fakulteta, Blok C, prizemljeInteraktivna nastava: Ponedeljak, 14:00-16:00, Amfiteatar za FakultetaVežbe: Po grupama po rasporedu, vežbaonica 263, I podrum

Cilj predmeta Opšti kurs fizičke hemije

Opšti kurs fizičke hemije: Eksperimentalno i teorijski proučava rezličite oblike materije preko njihovih makroskopskih osobina i njihovu interakciju sa energijom

# Ovaj kurs služi kao uvod hemijskoj termodinamici, omogućavajući razumevanje bazičnih principa, zakona i teorija fizičke hemije uopšte, odnosno pojedinih njenih disciplina kao što su hemijska kinetika, elektrohemija, spektrohemija, fizička hemija fluida, biofizička hemija i dr. # Kroz ovaj kurs treba da naučite da koristite sopstvenu logiku i zaključivanje pri rešavanju problema i izvođenju jednačina prema postavljenom modelu, tako da jednačine daju jasnu sliku fizičkih pojava koje proučavate. # Pored toga treba da razvijete sposobnost da rešavate kvantitativne probleme. Treba da naučite kako da primenjujete matematiku u hemiji i fizičkoj hemiji. To ćemo činiti kroz računske zadatke.

GASOVITO STANJEGASOVITO STANJE::IDEALNO GASNO STANJEIDEALNO GASNO STANJEREALNO GASNO STANJEREALNO GASNO STANJEKINETIČKA TEORIJA GASOVAKINETIČKA TEORIJA GASOVA OSNOVI OSNOVI TERMODINAMIKTERMODINAMIKE-E- osnovni pojmovi hemijske osnovni pojmovi hemijske

termodinamiketermodinamike

Sadržaj predmeta Opšti kurs fizičke hemije I

Kolokvijumi:I kolokvijum: Osnovna merenja

1.Određivanje gustine tečnostitečnosti

2. Određivanje indeksa prelamanja3. Određivanje viskoznosti tečnostitečnosti4. Određivanje površinskog napona5. Određivanje ugla skretanja optički aktivnih supstancija

III kolokvijum: Termodinamika i ravnoteža7. Određivanje toplote rastvaranja 8. Određivanje toplote sagorevanja9. Određivanje toplote topljenja leda10. Određivanje konstante ravnoteže mutarotacije glukoze

II kolokvijum: Gasovi6. Određivanje molarne mase Viktor-Majerovom metodom

Radna sveska!

Polaganje ispita-usmenoNačin ocenjivanja

Posećivanje predavanja 5 bodova: 50-60% -1, 60-70%-2, 70-80-3, 80-90%-4 i 90-100-5Interakt. nastava i domaći: 5 bodovaKolokvijumi vežbe: 15, svaki po 5 (1 bod-6, 2b.-7,3b.-8, 4b.-9, 5b.-10)-Minimalno 3 bodaVežbe: 5, svaka po 0,5Nastavni kolokv. 40, svaki po 20Ispit 30 Ocena

51-60 bodova 661-70 bodova 771-80 bodova 881-90 bodova 991-100 bodova 10

70

LiteraturaUdžbenici:1. Holclajtner-Antrunović Ivanka, Opšti kurs fizičke hemije,Zavod za izdavanje udžbenika, Beograd, 2000.2. S. Đorđević, V. Dražić, Fizička hemija, Beograd, Fizička hemija,

Tehnološko-metalurški fakultet, Beograd, 2002.3. Atkins, P.W. & de Paula, J. Physical Chemistry, 7thEdition. W.H. Freeman & Co., New York, 2002. (6. i ostala izdanja

Atkinsovog udžbenika)4. I. Levine, Physical Chemistry,New York, 1995.5. F. Daniels, R. Alberty, Physical Chemistry, New York, 1975.6. S. Gledston, Udžbenik fizičke hemije, Beograd, 1967.7. W. Moore, Fizička hemija, Beograd, 1967.8. J. Egert, I. Hok, G. M. Švab, Udžbenik fizičke hemije, Beograd, 1966.9. R. Brdička, Osnove fizičke hemije, Zagreb, 1969.

Praktikumi i Zbirke:1. R. Konjević i sar., Praktikum iz fizičke hemije za studente

hemije2. U. Mioč, R. Hercigonja, Zbirka zadataka iz opšteg kursa fizičke

hemije

Šta je fizička hemija?FIZIČKA HEMIJA proučava fizičke osnove i definiše fizičke principe koji određujuosobine i ponašanje materije u različitim agregatnim stanjima u zavisnosti od hemijskihosobina i uslova pod kojim se materija nalazi kaoi njihovo uzajamno dejstvo.

Izvodeći na egzaktnoj osnovi najopštije relacije,Izvodeći na egzaktnoj osnovi najopštije relacije,fizička hemija sa ostalim posebno prirodnim naukama fizička hemija sa ostalim posebno prirodnim naukama doprinosi jedinstvenom pogledu na suštinu sveta, doprinosi jedinstvenom pogledu na suštinu sveta, a razvija se uporedo sa razvojem eksperimentalnih a razvija se uporedo sa razvojem eksperimentalnih tehnika, metoda i tehnologije.tehnika, metoda i tehnologije.

ATOMISTIKA

HEMIJSKA I STATISTIČKATERMODINAMIKA

SPEKTROHEMIJA

ELEKTROHEMIJA

RADIOHEMIJA

HEMIJSKA KINETIKA

FIZIČKA HEMIJA FLUIDA

FIZIČKA HEMIJA ČVRSTOG STANJA

KVANTNA HEMIJAI MOLEKULSKE STRUKTURE

BIOFIZIČKA HEMIJA

FIZIČKA HEMIJA ŽIVOTNE SREDINE

FIZIČKA HEMIJA MATERIJALA…

FIZIČKA HEMIJA PLAZME

Počeci fizičke hemije u svetuPočeci fizičke hemije u svetu

1887. 1887. Zeitschrift fur physikalische ChemieZeitschrift fur physikalische Chemie

Svante Arrhenius Jacobus Van’t HoffWilhelm Ostwald

Physico-Chemical Doubts Physico-Chemical Doubts and Paradoxes and Paradoxes

(XVIII v.)J. Black, A. Lavoisier

(XIX v.)M. Faraday, W. Allen Miller, Chemical Physics

Robert Boyle (1627-1691)

(XVII v.)I. Newton

•1741- Elementi matematičke hemije

•1752- Uvod u pravu fizičku hemiju

””FiFizička hemijazička hemija je nauka koja je nauka kojaobjašnjava, na osnovu postavki objašnjava, na osnovu postavki i iskustava fizike, uzroke onogai iskustava fizike, uzroke onogačto se dečava u hemijskim ope-čto se dečava u hemijskim ope-racijama u složenim telima”racijama u složenim telima”

M. V. Lomonosov

(1711-1765)

Počeci visokog školstva u Srbiji

•1838-juna meseca osnovan Licej u Kragujevcu

•1844-Licej se seli u Konak knjeginje Ljubice u Beogradu

1863-Licej prerasta u Veliku 1863-Licej prerasta u Veliku školuškolu

Velika pijaca ispred Kapetan Mišinog zdanja

1903. god. početkom septembra dr. Miloje1903. god. početkom septembra dr. MilojeStojiljković postavljen za docenta fizičke hemijeStojiljković postavljen za docenta fizičke hemije

Velika škola je preraslaVelika škola je prerasla1905. godine u1905. godine uUniverzitet u Beogradu Univerzitet u Beogradu

Prof. Stojiljković je

bio upravnik Zavoda

sa ratnim prekidima

čitavih četrdeset

godina.Prof. Miloje Stojiljković

(1873 -1962)

Fizičkohemijski zavod Fizičkohemijski zavod 1908.1908.

Radomir Veljković uZavodu 1922.

Prof. Stojiljković ispred konduktometra

Prof. PProf. Pavleavle Savi Savić ć rukovodi Zavodom rukovodi Zavodom od 1947. dood 1947. do 1966. 1966.

(1909-1994)

Nastavni plan Fizičkohemijske grupe iz 1947.

Opšti kurs fizičke hemijeOpšti kurs fizičke hemijeAtomistikaAtomistikaTermohemijaTermohemijaElektrohemijaElektrohemijaSpecijalni kursSpecijalni kurs

Opšta fizika IOpšta fizika IIRadioaktivnost i fizika jezgraMatematika IMatematika IINeorganska hemijaOrganska hemija sa stereohemijomAnalitička hemijaOsnovni kurs mineralogijeOsnovi marksizma-lenjinizmaPredvojnička obukaStrani jezikPedagogija

Diplomski radDiplomski rad

1961. USELJENJE U NOVU 1961. USELJENJE U NOVU ZGRADUZGRADU

Obrazuju se katedre Instituta:Obrazuju se katedre Instituta: Katedra za opštu fizičku hemijuKatedra za opštu fizičku hemiju Katedra za radiohemijuKatedra za radiohemiju Katedra za spektrohemiju (kasnije i fizičku Katedra za spektrohemiju (kasnije i fizičku

hemiju plazme)hemiju plazme) Katedra za elektrohemiju i hemijsku Katedra za elektrohemiju i hemijsku

kinetikukinetiku Katedra za molekulske sutrukture (kasnije Katedra za molekulske sutrukture (kasnije

Katedra za strukturu i dinamiku materije)Katedra za strukturu i dinamiku materije)

1990. nastaje Fakultet za fizičku hemiju

danas...

Agregatna stanja materije

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

Stanje gasovaStanje svake supstancije se opisuje osobinama stanja. Osobine stanja izražavaju se parametrima stanja:V zapreminaP pritisakT temperaturan količina supstancije (mol)

Veza između parametara stanja predstavlja jednačinu stanja:

0),,,( nTPVf

Pritisak

Pritisak predstavlja odnos između sile (u N) i površine (u m2) na koju sila deluje:

AFP

Pritisak gasa je rezultat ogromnog broja sudara molekula gasa sa zidom suda

Jedinice pritiska

Ime Simbol VrednostpaskalbaratmosferaTorrmm živinog stubafunta po kvadratnom inču

1 Pa1 bar1 atm1 Torr1 mmHg1 psi

1 N m-2, 1 kg m-

1s-2

105Pa101 325 Pa133,32 Pa133,322 Pa6,894757 kPa

Merenje pritiska

Pritisak 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:

ghP

gde je ρ gustina viskoznog fluida.

Gas na višem pritisku pokrećeklip sabijajući gas na nižem pritisku do uspostavljanja stanja ravnotežekada su pritisci sa obe strane klipa izjednačeni. Sistem se nalazi ustanju mehaničke ravnoteže.

Pritisak gasa u mehaničkomsistemu koji uključuje i pokretni klip može se regulisati uvođenjem i ispuštanjem gasa u sistem ili iz njega kroz slavine.

Mehanička ravnoteža