Ve studijním oboru fyzikální chemie je položen důraz na aplikovanou termodynamiku, tj. analýzu a popis základních fyzikálně-chemických vlastností reálných systémů a procesů (fázové a chemické rovnováhy, stavové chování a fyzikálně-chemických vlastností látek a jejich směsí, kinetika chemických reakcí a fyzikálních dějů). Je rozvíjen teoretický základ fyzikálně-chemických disciplin (kvantová mechanika, statistická termodynamika a molekulární teorie tekutin). Obor rovněž zahrnuje oblasti elektrochemie, koloidních a makromolekulárních soustav a jevů na fázových rozhraních. Student je rovněž seznámen se zdroji fyzikálně-chemických dat (databáze) a se základy metod pro predikce vlastností látek a sledování jejich stability v životním prostředí. Studenti získávají dobré znalosti a dovednosti v oblasti využívání matematických metod a výpočetní techniky.
Absolventi jsou vzhledem k variabilitě studia připraveni jak k zařazení do pracovního procesu, tak k následnému doktorskému studiu pro všechny obory technické a potravinářské chemie a chemicko-inženýrské obory či pro vědecko-výzkumnou činnost. Absolvent má osvojeny teoretické základy chemických a fyzikálních dějů, je schopen tyto děje modelovat, řídit a hledat podmínky jejich optimálního průběhu. Získává dovednosti ve fyzikálně-chemických měřeních, v jejich hodnocení, zpracování a interpretaci. Absolvent má dobrou znalost moderní informatiky a výpočetní techniky a získané dovednosti dokáže aplikovat. Uplatnění absolventa je univerzální, zejména ve výzkumu v chemii a příbuzných oborech, v ochraně životního prostředí a ve vývoji chemických procesů a aparátů.
° Studijní plán