Kujundada üliõpilastes süsteemne, teaduslikule alusele tuginev maailmapilt ja saavutada, et põhilised loodusseadused muutuksid nende püsiteadmisteks. Anda üliõpilastele tehnoloogiliste eriainete omandamiseks vajalikud teadmised füüsikalises keemias sh termodünaamikast, keemiliste protsesside tasakaalust, keemilisest kineetikast ning kolloidkeemiast. Laiendada üliõpilaste ettekujutust füüsikalise ja kolloidkeemia valdkonnas toimuva kaasaegse teadustöö suundadest ja probleemidest.

• Formation of systematic, based on scientific fundament world view and achieve that the main laws of nature are converted to the constant awareness of students.
• Give students necessary for gaining specific technological courses knowledge in physical chemistry including thermodynamics, equilibrium of chemical processes, chemical kinetics and colloidal chemistry.
• Widen the knowledge of students about current scientific research directions and problems in physical and colloidal chemistry.

Üliõpilane: teab ja oskab oma erialases kontekstis kasutada põhilisi loodusseadusi; oskab kasutada ja tunneb füüsikalise keemia tähtsust inseneriteadustega seotud probleemide püstitamisel ja analüüsil; omab eriainete omandamiseks vajalikke teadmisi keemiliste protsesside ja faasitasakaalust, lahuste teooriast kolloidkeemiast ja keemilisest kineetikast; oskab kasutada füüsikalisi suurusi, ühikuid, füüsikalise keemia probleemide analüüsil; tunneb füüsikalise keemia katsete läbiviimise põhialuseid ja oskab hinnata katsetulemusi, teab tulemuste mõõtemääramatust; oskab seostada termodünaamika põhiseadusi tehnika toimimise kirjeldamisel ja analüüsil saades aru selle tööprintsiipidest ja kaasnevatest nähtustest.

Students know and are able to use in their professional context the main laws of nature; are able to use and know the importance of physical chemistry in setting up and analyse problems related to engineering; own necessary for attaining special courses knowledge in equilibrium of chemical processes and phases, theory of solutions, colloidal chemistry and chemical kinetics; are able to use physical constants, values and units in solving problems in physical chemistry; know the fundamentals of carrying out experiments in physical and colloidal chemistry and are able to estimate the results of experiments and the possible deviations in them; are able to relate the main laws of thermodynamics to analysis and description of working principles of different devices and phenomena in engineering.

Termodünaamiline meetod. Termodünaamika põhimõisted. Termodünaamika seadused ning järeldused nendest. Termokeemia. Entroopia ja selle statistiline käsitlus. Termodünaamilised potentsiaalid. Keemiline potentsiaal. Keemiline tasakaal ja selle arvutused. Keemiline kineetika. Erinevat järku reaktsioonide kineetilised võrrandid. Faaside tasakaal. Lahused ja nende tasakaalulised omadused. Partsiaalsed moolsuurused. Elektrolüütide lahused ja nende kirjeldamise teooriad. Lahuste kolligatiivsed omadused. Aktiivsus. Aseotroopsed segud. Destillatsioon ja rektifikatsioon. Elektrokeemia ja selle rakendused. Elektrijuhtivus. Elektroodipotentsiaalid. Reaktsioonid elektroodidel.
Aine ehitus ja keemiline side. Molekulaarorbitaalid ja molekulide vastastoimed. Keemiline side tahkistes. Makromolekulid.
Dispergeeritud süsteemid. Kolloidsüsteemide saamine. Dispergeeritud süsteemide omadused. Difusioon. Pinnanähtused. Pindaktiivsus ja pindaktiivsed ained. Adsorptsioon. Adsorptsiooni isotermid. Kapillaarne kondensatsioon. Märgumine. Kohesioon ja adhesioon. Kolloidsüsteemide elektrilised omadused ja püsivus. Mikroheterogeensed süsteemid, nende omadused ja rakendused.
Laboratoorsed tööd füüsikalis-keemiliste parameetrite (molaarmass, isotoonilisustegur, auramissoojus, tasakaalukonstant, dissotsiatsioonikonstant, elektrijuhtivus, elektroodipotentsiaalid, lahustuvuskorrutis, kiiruskonstant jt.) määramise kohta ning laboratoorsed tööd dispergeeritud süsteemide valmistamise, nende omaduste, ehituse ja isoelektrilise oleku ning pinna- ja elektrokineetiliste nähtustega tutvumise kohta.

Thermodynamic method. Basic concepts of thermodynamics. Laws of thermodynamics and related findings. Thermochemistry. Entropy and its statistical basis. Thermodynamic potentials. Chemical potential. Chemical equilibrium and related calculations. Chemical kinetics. Kinetic equations. Phase equilibrium. Solutions and their equilibrium properties. Partial molar quantities. Solutions of electrolytes and related theories. Colligative properties of solutions. Activity. Azeotropic mixtures. Distillation and rectification. Electrochemistry and its applications. Conductivity. Electrode potentials. Reactions on electrodes.
Structure of matter and chemical bonding. Molecular orbitals and interactions of molecules. Chemical bonds in solids. Macromolecules.
Dispersed systems. Obtaining colloidal systems. Properties of dispersed systems. Diffusion. Properties of surfaces. Surfactants. Adsorption and adsorption isotherms. Capillary condensation. Wetting. Cohesion and adhesion. Electrical properties and stability of colloids. Microheterogeneous systems, their properties and applications.
Laboratory works on determining physico-chemical parameters (molar mass, isotonic coefficient, heat of vaporisation, equilibrium constant, ionisation constant, conductivity, electrode potentials, solubility, rate constants etc.) and on preparing dispersed systems, their properties, structure, surface, isoelectric properties and on electrokinetic phenomena.

Eksamile pääsemise eelduseks on kõigi laboratoorsete tööde ja kodutöö arvestamine ning kontrolltööde sooritamine vähemalt miinimumhindele (50%).
Laboritöö arvestus sisaldab kõikide laboritööde edukat sooritamist, protokolli esitamist ja kaitsmist.
Hinne kujuneb kirjaliku eksami, kontrolltööde, praktikumitööde ja testide tulemuste summana.

Premise for exam requires all accounted/defended laboratory works and homework and minimum 50% result from all tests.
Laboratory works have to be accepted, accounted and defended.
Final grade consists of the result of written exam, tests, quizes and laboratory works.

Iseseisva töö eesmärgiks on kinnistada auditoorselt läbivõetud materjal ja omandada vilumused füüsikalise keemiaga seotud arvutuste sooritamiseks
Iseseisva töö sisu:
• Kodutöö tasakaaluarvutuste teemal,
• Ettevalmistus eksamiks.

The aim of independent work is to embed the material obtained during contact hours and acquire skills to perform different calculations related to physical chemistry.
Content of independent work:
• Homework on equilibrium calculations,
• Preparation for the exam.

1. P.Atkins ja L.Jones. Keemia alused. Teekond teadmiste juurde. Neljas väljaanne. Tartu Ülikooli Kirjastus, 2012 (W.H Freeman and Company, New York 2008).
2. U.Palm ja V.Past Füüsikaline keemia, Tallinn, Valgus 1974.
3. http://moodle.hitsa.ee
4. P.Atkins, J. de Paula. Physical Chemistry. 10th ed. Oxford University Press 2014.
5. Kolloidkeemia praktikum. Koostanud M.Raukas, A.Öpik, K.Lott Tallinn, TTÜ, 1997.

-