Õppeaine eesmärk on kujundada üliõpilastes süsteemne, teaduslikule alusele tuginev maailmapilt; anda lähteteadmised, kuidas analüüsida ja kavandada erinevates keskkondades toimuvaid keemilistel reaktsioonidel põhinevaid tehnoloogilisi protsesse ja teaduslike probleeme; luua alus tehnoloogiliste eriainete omandamiseks.

The aim of the course is to form systematic view of life on the basis of scientific foundation; to give initial knowledge how to analyse and to plan technological processes and scientific problems based on the chemical reactions occurring in different environments; to create the ground for technological special subjects acquiring.

Aine sooritanud üliõpilane: (1) tunneb füüsikalise keemia terminoloogiat, põhimõisteid ja põhilisi loodusseadusi ning oskab neid kasutada oma erialases kontekstis ning tehnika toimimise kirjeldamisel ja analüüsil; (2) omab tehnoloogiliste eriainete omandamiseks vajalikke teadmisi ja oskusi termodünaamikast, keemiliste protsesside ning faaside tasakaalust, lahuste teooriast ja elektrokeemiast, keemiliste protsesside kineetikast ja dispergeeritud süsteemide omadustest; (3) oskab lahendada arvutusülesandeid: gaaside seadused; töö, soojuse ja siseenergia arvutamine; soojusefektide arvutamine; absoluutse entroopia arvutamine; tasakaalusegu koostise arvutamine; lahuste aktiivsuse ja aktiivsuskoefitsientide arvutamine; Galvaani elementide elektromootorjõu arvutamine; lihtreaktsioonide kiiruskonstandi ja aktivatsioonienergia arvutamine; reaktsioonijärgu määramine; adsorptsiooni isotermid; (4) oskab kasutada füüsikalisi suurusi ja ühikuid füüsikalise keemia probleemide analüüsil; (5) oskab viia läbi eksperimentaalset uurimistööd etteantud metoodika järgi, töödelda ja analüüsida eksperimendi andmeid ning vormistada katsetulemusi vastavalt etteantud nõuetele; (6) oskab leida ainealast informatsiooni, kasutades erinevaid allikaid (õpikud, käsiraamatud, interneti ressursid).

After passing the course a student: (1) knows terminology of Physical Chemistry, the main concepts and basic laws of nature and can apply them in his professional context, as well as when describing and analysing engineering operation; (2) gets knowledge necessary for technological special subjects acquiring and skills in thermodynamics, chemical processes and phase equilibrium, theory of solutions and electrical chemistry, kinetics of chemical processes and the properties of the dispersed systems; (3) can solve calculation tasks: laws of gases; calculation of work, heat and internal energy; computation of heat effect; calculation of absolute entropy; calculation of equilibrium compound composition; solutions activity and activity coefficients calculation; electromotive force of galvanic elements calculation; elementary reactions rate constant and activation energy calculation; order of reaction determination; isotherms of adsorption; (4) can use physical values and units of measurement in physical chemistry problems analyzing; (5) is able to carry out experimental research works by the specified methods, to handle and to analyse the results of experiment as well as to draw up outcomes of the test according to the prescribed requirements; (6) can find information of the subject using different sources (textbooks, handbooks, internet resources).

Termodünaamiline meetod (TM) füüsikalises keemias. TM põhimõisted. Termodünaamika I seadus. Olekuvõrrandid. Ideaal- ja reaalgaaside olekuvõrrandid ja nende analüüs. Gaaside segud. Termokeemia. Entroopia ja termodünaamika II seadus. Termodünaamika II seaduse rakendusi. Termodünaamika III seadus. Keemiline tasakaal. Faaside tasakaal. Lahuste teooria. Ideaalsed ja reaalsed lahused. Lahuste kolligatiivsed omadused. Aseotroopsed segud. Elektrokeemia. Elektrolüütide lahuste omadused. Elektroodiprotsessid. Galvaanielemendid. Elektroodipotentsiaalid. Elektrolüüs. Keemiline kineetika ja katalüüs. Pinnanähtused ja adsorptsioon. Ülevaade kolloidsüsteemidest. Praktilised tööd õppejõu valikul: füüsikalis-keemiliste parameetrite (viskoossus, lahustumis-, neutralisatsiooni- ja põlemissoojus, küllastunud aururõhk, dissotsiatsioonikonstant, lahuse pH, elektrijuhtivus jt) määramine; keemilise reaktsiooni kiiruskonstandi määramine; jaotusseaduse uurimine, kolloidsüsteemide saamine ja nende omaduste uurimine jt.

Thermodynamic method in Physical Chemistry (TM). The main concepts of TM. Thermodynamics I law. Equations of state. Ideal and real gases equations of state and their analysis. Gas-mixtures. Thermochemistry. Entropy and thermodynamics II law. Applications of Thermodynamics II law. Thermodynamics III law. Chemical equilibrium. Phase equilibrium. Theory of solutions. Ideal and real solutions. Solutions colligative properties. Azeotropic compounds. Electrochemistry. Electrolytes solutions properties. Electrode processes. Galvanic elements. Electrode potentials. Electrolysis. Chemical kinetics and catalysis. Surface phenomena and adsorption. Colloid systems overview. Practical works by the choice of the lecturer: determination of physical-chemical parameters (viscosity, heat of solution, heat of neutralization and heat of combustion, primevapor pressure, dissociation constant, solution pH, conductivity etc.); determination of chemical reaction rate constant; investigation of distribution law, colloid systems obtaining and their properties study etc.

vt fail

see attachment

Iseseisva töö orienteeruvaks mahuks eeldatakse 138-140 tundi. Sellest 32 tundi (ca 2,0 tundi nädalas) on mõeldud aine teoreetilise osa iseseisvaks läbitöötamiseks, 48 tundi (ca 3,0 tundi nädalas) arvutussülesannete lahendamiseks, 24 tundi (ca 1,5 tundi nädalas) laboritööde andmete töötlemiseks ja tööde vormistamiseks, 16 tundi kontrolltöödeks ja 20 tundi eksamiks ettevalmistamiseks. Labori- kodu- ja kontrolltööde arvu ja eksami läbiviimise vormi määrab õppejõud semestri alguses.

Supposed volume of independent work is 138-140 hours. Herein 32 hours (ca 2,0 hours per a week) are intended for theoretical part of the course independent elaborating, 48 hours (ca 3,0 hours per a week) for calculation tasks solving, 24 hours (ca 1,5 hours per a week) for laboratory works data processing and the works forming, 16 hours for the tests and 20 hours for exam preparation. The number of laboratory works, homeworks and tests as well as the form of exam are decided by the teacher at the beginning of the semester.

1) Peter Atkins, Julio de Paula. Physical Chemistry. Oxford University Press, 2010, 972 pages
2) T.Nirk, M.Raukas, A.Öpik. Füüsikalise keemia ülesanded, Tallinn, TTÜ, 1991
3) Еремин, В.В. и др. Основы физической химии. Теория и задачи. Учебное пособие для вузов. МГУ им. Ломоносова. Москва: Экзамен, 2005, 480 c.
4) Гамеева О.С. Сборник задач и упражнений по физической и коллоидной химии. Москва: Высшая школа, 1980
5) Гельфман М.И. Практикум по физической химии: Учебное пособие для вузов. Санкт-Петербург-Москва-Краснодар: Лань, 2004

-