Základnou podmienkou pre úspešné zvládnutie predmetu Fyzikálna chémia je:

1. udelenie zápočtu:

Zápočet študent získa na základe výsledkov dvoch priebežných písomných testov (hodnotenie z každého testu musí byť minimálne 51%, t.j. 8 bodov z celkového počtu bodov 15),

absolvovania laboratórnych cvičení, priebežného odovzdania protokolov z každej laboratórnej práce a odovzdanie všetkých domácich zadaní. Účasť na cvičeniach je povinná. Každá neúčasť na cvičení musí byť ospravedlnená. Študentovi môžu chýbať 3 cvičenia za semester, z toho jedno cvičenie môže ostať bez náhrady, ostatné si musí nahradiť po dohovore s garantom študijného predmetu.

V prípade nesplnenia požiadaviek, má študent právo na dva opravné termíny, ktoré budú vypísané v akademickom informačnom systéme (AIS), na ktoré sa musí predtým prihlásiť.

2. Úspešné absolvovanie skúšky:

Skúška je písomná. Podmienkou absolvovania skúšky je minimálne jej 51% úspešnosť.

Maximálny počet bodov zo skúšky je 70 (100%), minimálny počet bodov je 36 (51%).

Študent musí dosiahnuť svoje študijné výsledky vždy len poctivým spôsobom, nepodvádzať a nepoužívať nečestné postupy.

Absolvovanie predmetu študentovi umožňuje pochopiť teoretické základy Fyzikálnej chémie. Dané poznatky vie študent použiť pri riešení zadaných teoretických a praktických úloh. V rámci predmetu, majú študenti možnosť získať praktické zručnosti v laboratóriu. Nadobúdajú vedomosti a zručnosti využívaním správnych laboratórnych postupov, obsluhou fyzikálnych meradiel a analýzou získaných dát. Predmet je dôležitou súčasťou fyzikálno-chemických metód analýzy, kontroly a prípravy liečiva a liekových foriem.

Predmet Fyzikálna chémia nadväzuje na poznatky z fyziky a matematiky a súvisí s ďalšími chemickými a farmaceutickými predmetmi.

Časť Fyzikálne vlastnosti látok je základom mnohých spektrálnych metód. Z termodynamiky, elektrochémie a chemickej kinetiky vyplývajú zákonitosti stability, rozkladu a uvoľňovania liečiv z liekových foriem. Pojmy chemickej kinetiky sú nevyhnutnou prípravou pre farmakokinetiku. Koloidika je základom technológie a hodnotenia kvality veľkého počtu liekov a biologických prípravkov, vysvetľujú sa tu aj povrchové javy ovplyvňujúce resorpciu liečiv.

Sylabus prednášok predmetu Fyzikálna chémia:

1. Náplň fyzikálnej chémie a jej vzťah k farmaceutickým disciplínam.

Ideálne plyny, stavová rovnica ideálneho plynu, Daltonov a Amagatov zákon, kinetická teória ideálneho plynu, reálne plyny, stavová rovnica reálnych plynov, kritický stav, rozpustnosť plynov v kvapalinách, rozpustnosť plynov v krvi a tkanivách.

2. Stavová rovnica kvapalín, tlak pary nad kvapalinou, povrchové napätie, viskozita kvapalín, kvapalné kryštály. Vlastnosti tuhých látok, polymorfia, izomorfia, Kryštalografia, röntgenová difrakcia, štruktúra mriežky a veľkosť iónov, Izotropia, anizotropia, biofarmaceutická dôležitosť veľkosti častíc.Termodynamika

Sústava a jej vlastnosti, vnútorná energia I.zákon termodynamický, vratné a nevratné deje, práca pri expanzii ideálneho plynu, entalpia, tepelné kapacity, adiabatický dej.

3. Termochémia, reakčné teplá a ich závislosť od teploty, termochemické zákony.

II. zákon termodynamický, Carnotov cyklus, entropia, voľná energia, voľná entalpia, Helmholtzova a Gibbsova rovnica. Termodynamika plynov, fugacita plynov, Jouleov – Thomsonov efekt, termodynamika kvapalín.

Fázové rovnováhy

Parciálne mólové veličiny, chemický potenciál, podmienky rovnováhy v heterogénnej sústave, Gibbsov fázový zákon.

4. Fázové rovnováhy v jednozložkovej sústave, Clausiova a Clapeyronova rovnica,

Fázové rovnováhy v dvojzložkovej sústave, Raoultov zákon, zvýšenie bodu varu roztokov, zníženie bodu tuhnutia roztokov, Henryho zákon.

5. Aktivita, rovnováha medzi kvapalnou a plynnou fázou v dvojzložkových sústavách, neobmedzene miešateľné kvapaliny, fázové diagramy, azeotropické zmesi, kvapaliny navzájom nerozpustné, obmedzene miešateľné kvapaliny a ich fázové diagramy, kondenzované sústavy a ich fázové diagramy.

6. Fázové rovnováhy trojzložkových sústav, Nernstov rozdeľovací zákon. Chemické rovnováhy. Reakčná izoterma, chemické reakcie v plynoch, chemická rovnováha v kvapalných roztokoch, heterogénne reakcie, princíp pohyblivej rovnováhy, výpočet rovnovážneho zloženia v heterogénnych reakciách. Tretí zákon termodynamický, nedosiahnuteľnosť absolútnej nuly.

7. Chemická kinetika. Rýchlosť chemickej reakcie, poriadok reakcie, reakcie 0., I. a II. poriadku, určovanie poriadku reakcie, rýchlostná konštanta, polčas reakcie,

vratné, paralelné, postupné reakcie. Vplyv teploty a ďalších faktorov na reakčnú rýchlosť.

8. Katalýza. Mechanizmus heterogénnych reakcií, difúzia, kinetika rozpúšťania tuhej látky, kinetika kryštalizácie, Parametre rozpustnosti a biologické procesy, rozpustnosť v zmiešaných rozpúšťadlách, problémy rozpustnosti.

9. Elektrochémia. Elektrolytická disociácia, elektrická vodivosť elektrolytov, ekvivalentná vodivosť, prevodové čísla, pohyblivosť iónov

10. Debyeova-Hückelova teória roztokov silných elektrolytov, disociačný stupeň v roztokoch slabých elektrolytov, zrieďovací zákon. Elektromotorické napätie, Nernstova a Petersova rovnica.

11. Koloidika. Priestorová nespojitosť, diformné a koloidne disperzné sústavy, diformné a koloidne disperzné fyzikálne a chemické funkcie. Fyzikálna chémia povrchov diformných sústav. Povrchové javy.

12. Rozdelenie koloidne disperzných sústav.

Hrubodisperzné sústavy. Suspenzie, emulzie, aerodisperzné sústavy. Prechodné sústavy. Gély. Optické vlastnosti disperzných sústav.

13. Farmaceutické polyméry a makromolekuly, využitie polymérnych systémov v prenášaní liečiv, voľné radikály a antioxidanty.

Plán cvičení z predmetu Fyzikálna chémia:

Prvý ročník, Farmácia, letný semester

1. týždeň (výpočtové cvičenie)

Plynné skupenstvo – zákony pre ideálne a reálne plyny

2. týždeň (výpočtové cvičenie)

Chemická termodynamika – prvý zákon termodynamiky

Entalpia

3. týždeň (výpočtové cvičenie)

Termochémia

Závislosť reakčného tepla od teploty

4. týždeň (výpočtové cvičenie)

Chemická termodynamika – druhý zákon termodynamiky

Entrópia

5. týždeň (výpočtové a praktické cvičenie)

Prvá písomná práca

Bezpečnosť práce v chemickom laboratóriu

Oboznámenie sa s praktickými úlohami

6. týždeň (výpočtové a praktické cvičenie)

Clausius-Clapeyronova rovnica , Raoultov zákon, Henryho zákon

7. týždeň (výpočtové cvičenie)

Chemické rovnováhy.

Rovnovážna konštanta chemických reakcií, reakčná izoterma

Stupeň konverzie

8. týždeň (výpočtové a praktické cvičenie)

Chemická kinetika

Rýchlosť chemickej reakcie

9. týždeň: (výpočtové a praktické cvičenie)

Aktivita, aktivitný koeficient, iónová sila

10. týždeň (výpočtové cvičenie)

Elektrochémia

Elektrochemický rad napätia kovov

Nernstova-Petersonova rovnica

11. týždeň (výpočtové a praktické cvičenie)

Elekrochémia

Rovnovážne konštanty oxidačno-redukčných reakcií, pH

12. týždeň (iba praktické cvičenie)

13. týždeň: (výpočtové a praktické cvičenie)

Druhá písomná práca

Náhrada chýbajúcich cvičení, hodnotenie laboratórnych cvičení

Praktické cvičenia súbežné:

Refraktometrické stanovenie koncentrácie kyseliny octovej

Vplyv faktorov na rýchlosť chemickej reakcie

Stanovenie disociačnej konštanty spektrofotometricky

Stanovenie rozdeľovacieho koeficientu kyseliny jantárovej

Difúzia rozpustených látok

Empirické zistenie izoelektrického bodu kazeínu zrážaním jeho 0,4% roztoku octanovým tlmivým roztokom

1. Atkins,P., de Paula J.: Fyzikální chemie, VŠCHT Praha (1. vydání, 2013)

2. Atkins, P. W.: Fyzikálna chémia : časť 1, 2a, 2b, 3. 6.vyd.. Bratislava : STU 1999.

3.Harvanová J., Uhrinová A.: Fyzikálna chémia pre farmaceutov, UVLF v Košiciach, Košice, 2017

4. Harvanová J, Šuleková M., Uhrinová, A.: Príklady z fyzikálnej chémie pre farmaceutov, UVLF v Košiciach, Košice, 2014

5. Klouda, P.: Fyzikální chemie. Ostrava : Nakladatelství P. Klouda, 2002. 140 s. (príručka)

6. Kello, V., Tkáč, A." Fyzikálna chémia, 3. upravené vydanie, Bratislava 1969

7. Connors, K. A.: Thermodynamics of Pharmaceutical Systems : an Introduction for Students of Pharmacy. Hoboken : Wiley Interscience, 2002. 344 s.

8. Amiji M.M.,Sandmann B.J.: Applied Physical Pharmacy. New York: McGraw-Hill, 2003. 462 s.

9. Harvanová J.,Šuleková M.: Laboratórne cvičenia z fyzikálnej chémie, UVLF v Košiciach, Košice 2013

Priebežné hodnotenie:

Priebežná kontrola štúdia je zabezpečená 2 písomnými testami, ktoré sú zamerané na základné fyzikálne výpočty. Na úspešné zvládnutie priebežných testov je potrebné dosiahnuť minimálne 51% z oboch testov.

Podmienky na absolvovanie predmetu:

Základnou podmienkou pre úspešné zvládnutie predmetu Fyzikálna chémia je:

1. udelenie zápočtu:

Zápočet študent získa na základe výsledkov dvoch priebežných písomných testov (hodnotenie z každého testu musí byť minimálne 51%, t.j. 8 bodov z celkového počtu bodov 15),

absolvovania laboratórnych cvičení, priebežného odovzdania protokolov z každej laboratórnej práce a odovzdanie všetkých domácich zadaní. Účasť na cvičeniach je povinná. Každá neúčasť na cvičení musí byť ospravedlnená. Študentovi môžu chýbať 3 cvičenia za semester, z toho jedno cvičenie môže ostať bez náhrady, ostatné si musí nahradiť po dohovore s garantom študijného predmetu.

V prípade nesplnenia požiadaviek, má študent právo na dva opravné termíny, ktoré budú vypísané v akademickom informačnom systéme (AIS), na ktoré sa musí predtým prihlásiť.

2. Úspešné absolvovanie skúšky:

Skúška je písomná. Podmienkou absolvovania skúšky je minimálne jej 51% úspešnosť.

Maximálny počet bodov zo skúšky je 70 (100%), minimálny počet bodov je 36 (51%).

Študent musí dosiahnuť svoje študijné výsledky vždy len poctivým spôsobom, nepodvádzať a nepoužívať nečestné postupy.

Záverečné hodnotenie:

Preukázanie dostatočných vedomostí z odprednášaného učiva a učiva preberaného na cvičeniach, úspešným absolvovaním záverečného testu s minimálnou dosiahnutou hranicou 51 %. Hodnotenie predmetu je v súlade s klasifikačnou stupnicou určenou Študijným poriadkom Univerzity veterinárskeho lekárstva a farmácie v Košiciach.

Predmet sa poskytuje len v letnom semestri.