Физичка хемија I - Б ниво

1.

Наслов на наставниот предмет

ФИЗИЧКА ХЕМИЈА I – Б ниво

2.

Код

ХМ-404Б

3.

Студиска програма

Хемија (аналитичка биохемија)

4.

Организатор на студиската програма (единица, односно институт, катедра, оддел)

ПМФ, Институт за хемија

5.

Степен (прв, втор, трет циклус)

прв

6.

Академска година / семестар

II/IV

7.

Број на ЕКТС кредити

8

8.

Наставник

Проф. д-р Владимир Ивановски

9.

Предуслови за запишување на предметот

Математика I, Физика I, Општа и неорганска хемија

10.

Цели на предметната програма (компетенции): Да се изучат основите на хемиската термодинамика, теоријата за фазни рамнотежи, хемиска кинетика.

11.

Содржина на предметната програма:  

Увод: Предмет, методи и поделба на физичката хемија, физички величини, единици и систем од единици. Физикохемиски систем: состојба на системите, реверзибилни и иреверзибилни процеси, функции на состојбата и патот, вистински и невистински диференијали.

Термодинамика: дефинирање на енергија, внатрешна енергија, работа и топлина. Нулти принцип на термодинамика – температура, температурни скали. Прв принцип на термодинамиката – внатреш­на енергија на идеален гас и топлински капацитети, енталпија, Џул-Томсоновска експанзија, примена на првиот принцип на некои реверзибилни процеси кај идеални гасови. Термохемија – топлински ефекти кај произволна хемиска реакција, енталпија на образување, топлина на растворање, топлина на образување во раствор, топлина на образување јони во раствор, зависност на топлинскиот ефект од температурата. Втор принцип на термодинамиката – Карноов кружен процес, ентропија, принцип за зголемување на ентропијата, пресметување на промените на ентропијата кај некои реверзибилни процеси, ентропија и веројатност. Трет принцип на термоди­на­ми­ка­та – апсолутни ентропии. Карактеристични термодинамички функции – Хелмолцова и Гибсова енергија, критериуми за спонтано течење на процесите и рамнотежа, услов за рамнотежа во затворени системи, Отворени системи и хемиски потенцијал – Гибс-Диемова равенка, услов за рамнотежа и за спонтано течење на процесите во отворени системи, апсолутен и релативен активитет, хемиски потенцијал на идеален гас во смеса од идеални гасови, хемиски потенцијал на реален гас во смеса од реални гасови, реакциона рамнотежа, термодинамичка константа на хемиска тамнотежа, зависност на константата на рамнотежа од температурата  

Раствори и фазни рамнотежи: правило за фазите, фазни дијаграми. Еднокопмонентни системи – P-T дијаграми, точки на вриење и мрзнење, карактеристични фазни дијаграми кај еднокомпонентни системи, зависност на стабилноста на фазите од притисокот и температурата. Двокомпонентни системи – начини за изразување на составот на растворите, хемиски потенцијал кај течности и раство­ри, идеални и неидеални раствори, Раулов закон, идеално-разредени раствори (Хенриев закон), P-x, T-x дијаграми, правило на лостот, дијаграми температура-состав (фракциона дестила­ци­ја), азеотропни смеси, немешливи течности и дестилација со водена пареа, делумно мешливи течности. Трокомпонентни системи – графичко претставување (фазни дијагра­ми), распределба на супстанца меѓу две течни фази (дистрибуционен коефициент), екстракција. Колигативни својства – општи особености на колигативните својства изразено преку хемиски потенцијал, повишување на температурата на вриење, снижување на температурата на мрзнење, осмоза.

Хемиска кинетика: брзина на конверзија, брзина на реакција, брзина на промена на концентрација, кинетички равенки, константи на брзина, елементарен степен и механизам на реакција. Временски закони – неповратни реакции од нулти ред, неповратни реакции од прв ред, неповратни реакции од втор ред, последователни реакции и квазистационарна состојба, повратни реакции од прв ред и константа на рамнотежа. Хемиска кинетика кај ензимски катализирани реакции – равенка на Михаелис-Ментен, равенка на Бригс-Халдејн, линеаризација според Лајнвивер-Бурк и одредување на K_M и v_max, други типови на линеаризација, кинетика на преодната состојба, модификација на механизмот на Михаелис-Ментен (два и повеќе интермедиери, два или повеќе продукти), значење на каталитичката константа k_cat и на константата на Михаелис-Ментен, влијание на температурата врз брзината на хемиските реакции, теорија за преодната состојба. Влијание на инхибиторите врз активноста на ензимите – иреверзибилна инхибиција, реверзибилна инхибиција, механизам на хемиски инхибираните реакции, компетитивна инхибиција, акомпетитивна инхибиција, некомпетитивна инхибиција.

12.

Методи на учење: предавања, вежби

13.

Вкупен расположив фонд на време

210 часа

14.

Распределба на расположивото време

3+1+3 (Предавања 45 часа, нумерички вежби 15 часа,

лабораториски вежби 45 часа

15.

Форми на наставните активности

15.1.

Предавања- теоретска настава

45 часа

15.2.

Вежби (лабораториски, аудито­риски), семинари, тимска работа

60 часа

16.

Други форми на активности

16.1.

Проектни задачи

16.2.

Самостојни задачи

30 часа

16.3.

Домашно учење

75 часа

17.

Начин на оценување

17.1.

Тестови: колоквиум – задачи потребен мин. 6 бода

колоквиум – теорија, потребен мин. 15 бода

писмен испит – задачи, потребен мин. 10 бода

усмен испит – 4 прашања по 15 бода

резултати од лаб. вежби, потребен мин. 10 бода

ВКУПНО (испит или два колоквиума)

10 бода

30 бода

20 бода

60 бода

20 бода

100 бода

17.2.

Семинарска работа/ проект ( презентација: писмена и усна)

17.3.

Активност и учество

18.

Kритериуми за оценување (бодови/ оценка)

               до 50 бода

5 (пет) (F)

       од 51 до 60 бода

6 (шест) (E)

       од 61 до 70 бода

7 (седум) (D)

       од 71 до 80 бода

8 (осум) (C)

       од 81 до 90 бода

9 (девет) (B)

     од 91 до 100 бода

10 (десет) (A)

19.

Услов за потпис и полагање на завршен испит

присуство на предавања и изработени вежби

20.

Јазик на кој се изведува наставата

Македонски

21.

Метод на следење на квалитетот на наставата

Анонимна институтска анкета, разговор со студентите

22.

Литература

22.1.

Задолжителна литература

Ред. број

Автор

Наслов

Издавач

Година

1.

P. Atkins, J. De Paula, 

Atkin’s Physical Chemistry 8th ed. 

Oxford University Press

2006

2.

П. Аткинс, Ј. Де Паула

Аткинсова физичка хемија, 8-мо издание

Просветно дело, Скопје

2009

3.

Владимир Ивановски

Интерна скрипта

22.2.

Дополнителна литература

Ред. број

Автор

Наслов

Издавач

Година

1.

Б. Шоптрајанов

Интерна скрипта