ΦΥΕ22: Φυσικοχημεία

Κωδικός ΘΕ: ΦΥΕ22

Πιστωτικές Μονάδες ECTS: 20

Τύπος ΘΕ: Υποχρεωτική

Χαρακτηρισμός ΘΕ: Επιστημονικής Περιοχής (ΕΠ)

Έτος που προσφέρεται: Δεύτερο (2ο)

Συντονιστής ΘΕ: ΣΟΓΟΜΩΝ ΜΠΟΓΟΣΙΑΝ

Γλώσσα Διδασκαλίας: Ελληνική

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Με την επιτυχή ολοκλήρωση της Θεματικής Ενότητας «Φυσικοχημεία» (ΦΥΕ 22), ο φοιτητής θα πρέπει να είναι σε θέση να:

- περιγράφει τους ορισμούς και τις θεμελιώδεις έννοιες και να αναπτύσσει τους τρεις βασικούς νόμους της Θερμοδυναμικής

- ορίζει τις βασικές θερμοδυναμικές συναρτήσεις, την έννοια του χημικού δυναμικού και του ιδανικού αερίου

- εξάγει την καταστατική εξίσωση των ιδανικών αερίων

- περιγράφει το ιδανικό αέριο μείγμα

- περιγράφει την απόκλιση της συμπεριφοράς των αερίων από την ιδανική συμπεριφορά και να δίνει παραδείγματα καταστατικών εξισώσεων για τα πραγματικά αέρια

- ορίζει τη στοιχειομετρία μιας αντίδρασης και να περιγράφει την έννοια της προόδου μιας αντίδρασης

- γράφει και να κατανοεί τη γενική συνθήκη ισορροπίας χημικής αντίδρασης

- ορίζει τη σταθερά χημικής ισορροπίας, την πρότυπη ελεύθερη ενέργεια Gibbs μιας αντίδρασης, καθώς και τις πρότυπες θερμοδυναμικές συναρτήσεις σχηματισμού των ενώσεων

- περιγράφει τη θερμοκρασιακή εξάρτηση της σταθεράς χημικής ισορροπίας και την επίδραση που έχουν οι συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας στην απόδοση μιας χημικής αντίδρασης

- διατυπώνει τη συνθήκη ισορροπίας φάσεων μέσω των χημικών δυναμικών και να περιγράφετε ποιοτικά την εξάρτηση του χημικού δυναμικού των τριών φάσεων μιας ουσίας από τη θερμοκρασία και την πίεση

- εξάγει και να γράφει την εξίσωση Clausius–Clapeyron

- σχεδιάζει τις οριακές γραμμές μεταξύ των τριών φάσεων σε διάγραμμα (p,T) και να περιγράφει τις ισορροπίες δύο ή τριών φάσεων

- ορίζει το ιδανικό διάλυμα με βάση το χημικό δυναμικό

- γράφει τους Νόμους του Raoult και του Henry

- ορίζει τη μικροκατάσταση ενός συστήματος και τη μακροκατάστασή του

- ορίζει το στατιστικό σύνολο που απαιτείται για τη μελέτη του μακροσκοπικού συστήματος

- περιγράφει τις προσιτές καταστάσεις ενός συστήματος

- υπολογίζει το στατιστικό βάρος μιας κατανομής ενός συστήματος μεταξύ των προσιτών του καταστάσεων, το άθροισμα καταστάσεων Q του κανονικού στατιστικού συνόλου, και το θερμικό μήκος κύματος ενός σωματιδίου

- υπολογίζει τις θερμοδυναμικές συναρτήσεις ενός συστήματος από το κανονικό άθροισμα καταστάσεων

- αναφέρει και να υπολογίζει τις τέσσερις συνεισφορές στο μοριακό άθροισμα καταστάσεων μιας ουσίας, λόγω των διαφορετικών τρόπων κίνησης που εκτελούν τα μόρια που την αποτελούν

- περιγράφει την κινητική θεωρία των αερίων και να υπολογίζει, με βάση αυτήν, θερμοδυναμικές ιδιότητες όπως και ιδιότητες μεταφοράς ενός τέλειου αερίου

- περιγράφει τα κυριότερα χαρακτηριστικά και μεγέθη της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας

- περιγράφει τις βασικές αρχές της φασματοσκοπίας περιστροφής ή μικροκυμάτων, της φασματοσκοπίας υπερύθρου ή δόνησης διατομικών μορίων και της φασματοσκοπίας Raman

- ερμηνεύει φάσματα υπερύθρου πολυατομικών μορίων

- περιγράφει τις βασικές αρχές της ηλεκτρονικής φασματοσκοπίας απορρόφησης και να ερμηνεύει τα αντίστοιχα φάσματα υπεριώδους – ορατού

- περιγράφει τις μαγνητικές ιδιότητες των πυρήνων ατόµων που απαρτίζουν τα µόρια και τις βασικές αρχές και έννοιες της φασματοσκοπίας πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (ΝΜR)

- περιγράφει τη σύγχρονη τεχνική για τη λήψη φασμάτων NMR υψηλής διακριτικής ικανότητας και να ερμηνεύει τα φάσματα NMR δύο διαστάσεων

- ερμηνεύει τα φάσματα ηλεκτρονικού παραμαγνητικού συντονισμού (EPR) ατόμων ή μορίων, τα οποία φέρουν ένα μονήρες ή ασύζευκτο ηλεκτρόνιο

- ορίζει βασικές έννοιες της χημικής κινητικής, όπως η ταχύτητα χημικής αντίδρασης, η κινητική εξίσωση και η τάξη της αντίδρασης

- εφαρμόζει τις εξής μεθόδους για τον προσδιορισμό της κινητικής εξίσωσης μιας αντίδρασης: τη διαφορική μέθοδο, τη μέθοδο των αρχικών ταχυτήτων, την τεχνική της απομόνωσης, τη μέθοδο της ολοκλήρωσης και τη μέθοδο των χρόνων υποδιπλασιασμού

- γράφει και να εφαρμόζει την εξίσωση Arrhenius

- περιγράφει την πορεία αναζήτησης του μηχανισμού μιας χημικής αντίδρασης

- περιγράφει τους βασικούς μηχανισμούς των αμφίδρομων αντιδράσεων, των διαδοχικών αντιδράσεων, των παράλληλων αντιδράσεων και των αλυσωτών αντιδράσεων, καθώς και τις κύριες μεθόδους κινητικής μελέτης τους

- περιγράφει τις δύο κύριες θεωρίες των χημικών αντιδράσεων: τη θεωρία των συγκρούσεων και τη θεωρία της μεταβατικής κατάστασης

- εξηγεί τους όρους ηλεκτροχημικό στοιχείο, ηλεκτρόδιο, ηλεκτρολύτης, άνοδος, κάθοδος, ημιστοιχείο, ημιαντίδραση, ηλεκτρόλυση

- περιγράφει τον τρόπο λειτουργίας ενός ηλεκτροχημικού στοιχείου και να γράφει την συνολική αντίδραση που λαμβάνει χώρα σε αυτό

- αναφέρει τους διάφορους τύπους ιοντικών αγωγών (ηλεκτρολυτών)

- περιγράφει τον τρόπο με τον οποίο συμπεριφέρονται τα ιόντα παρουσία άλλων ιόντων, εξαιτίας των μεταξύ τους αλληλεπιδράσεων

- εξηγεί τον τρόπο με τον οποίο γίνεται η μετακίνηση των ιόντων στο εσωτερικό των ιοντικών αγωγών

- περιγράφει τη δομή της διεπιφάνειας ηλεκτροδίου – ηλεκτρολύτη

- εξηγεί τις συμβάσεις για τον τρόπο αναπαράστασης των ηλεκτροχημικών στοιχείων και το πρόσημο της ηλεκτρεγερτικής δύναμης

- προβλέπει την αυθόρμητη κατεύθυνση ενός οξειδοαναγωγικού συστήματος από μετρήσεις ηλεκτροδιακών δυναμικών

- περιγράφει την κατάσταση ηλεκτροχημικής ισορροπίας για μια διεπιφάνεια και για μια ηλεκτροχημική αντίδραση

- εξηγεί την εξάρτηση του δυναμικού ισορροπίας από τις ενεργότητες των ηλεκτροενεργών ειδών

- να γράφει την εξίσωση του Nernst

- εξηγεί τη σχέση ανάμεσα στο ρυθμό μιας ηλεκτροχημικής αντίδρασης και τη διαφορά δυναμικού στην ηλεκτρισμένη διεπιφάνεια.

Γενική Περιγραφή της ΘΕ: Κύριος σκοπός αυτής της ΘΕ είναι να γνωρίσει ο φοιτητής τις θεμελιώδεις αρχές της Φυσικοχημείας, καθώς και τις εφαρμογές της σ' όλους τους τομείς των Φυσικών Επιστημών.

Γνωστικά αντικείμενα της ΘΕ:

1. Χημική Θερμοδυναμική
2. Χημική Κινητική
3. Ηλεκτροχημεία
4. Στατιστική Θερμοδυναμική
5. Φασματοσκοπία

Διδακτικό υλικό: Οι Εκδόσεις του ΕΑΠ για την ΘΕ είναι διαθέσιμες εδώ!

Προαπαιτούμενα: ΦΥΕ12

Μέθοδος Διδασκαλίας: Εξ αποστάσεως εκπαίδευση με διεξαγωγή πέντε Ομαδικών Συμβουλευτικών Συναντήσεων κατά τη διάρκεια του ακαδημαϊκού έτους σε Σαββατοκύριακα.

Αξιολόγηση: Εκπόνηση γραπτών εργασιών κατά τη διάρκεια του ακαδημαϊκού έτους ο μέσος όρος των βαθμών των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της ΘΕ κατά 30%, εφόσον υπάρξει προβιβάσιμος στις τελικές ή επαναληπτικές εξετάσεις. Τελικές γραπτές εξετάσεις ο βαθμός των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της ΘΕ κατά 70%. Για περισσότερες πληροφορίες πιέστε εδώ!

Ενδιάμεση Εξέταση: Από το ακαδημαϊκό έτος 2017-2018, στη Θ.Ε. δίνεται η δυνατότητα για συμμετοχή σε προαιρετική ενδιάμεση εξέταση μετά την ολοκλήρωση του α’ μέρους της ύλης. Το β’ μέρος της ύλης θα εξετάζεται μετά την ολοκλήρωσή του, ως συνέχεια της εξεταστικής περιόδου, ενώ η επαναληπτική εξέταση θα προσφέρεται και για τα δύο μέρη ανεξάρτητα και θα διεξάγεται σύμφωνα με τα ισχύοντα.  

Main Menu