- •Основные термины и задачи физической химии.
- •Первый закон термодинамики. Вычисление тепловых эффектов. Энтальпия.
- •Факторы, от которых зависит тепловой эффект. Зависимость энтальпии от температуры (в трёх приближениях). Теплоёмкость веществ. Уравнение Кирхгофа в трёх приближениях.
- •Второе начало термодинамики. Энтропия
- •Третье начало термодинамики. Вычисление изменения энтропии в химических реакциях. Зависимость энтропии от температуры (в трех приближениях).
- •Самопроизвольные процессы. Равновесный процесс. Энергии Гиббса и Гельмгольца.
- •Химическое равновесие. Термодинамический вывод константы равновесия.
- •Кинетический вывод константы равновесия. Различные выражения константы равновесия. Равновесие в гетерогенных системах.
- •Смещение химического равновесия. Принцип Ле-Шателье. Влияние температуры на константу хим.Равновесия.
- •Влияние давления на хим.Равновесие. Расчет равновесных концентраций (пример)
- •Газообразное состояние вещества. Идеальный газ. Смесь идеальных газов.
- •Реальные газы. Критические температура и давление.
- •Фаза. Фазовые переходы и равновесия. Диаграмма состояния.
- •Уравнение Клаузиуса - Клапейрона. Определение координат тройной точки. Вычисление теплоты фазового перехода.
- •Растворы газов в жидкостях. Способы выражения растворимости газов. Зависимость растворимости газов от давления и температуры.
- •Смеси жидкостей. Взаимная растворимость жидкостей. Давление насыщенного пара идеальных растворов. Закон Рауля.
- •Состав пара идеальных растворов. Диаграмма «температура-состав». Реальные растворы.
- •Поверхностная энергия и поверхностное натяжение. Факторы, от которых зависит поверхностное натяжение.
- •Поверхностное натяжение растворов. Пав, пиав, п-нв.
- •Адсорбция. Уравнения Шишковского и Ленгмюра.
- •Дисперсные системы. Признаки дисперсных систем. Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию.
- •Классификация дисперсных систем по размерам частиц дисперсной фазы. Классификация по межфазовому взаимодействию.
- •Способы получения дисперсных систем. Строение коллоидных растворов. Строение мицеллы.
- •Свойства дисперсных систем: броуновское движение и диффузия частиц дисперсной фазы.
- •Седиментация.
- •Оптические свойства дисперсных систем
- •Электрические поверхностные явления. Электрофорез, электроосмос.
- •Двойной электрический слой. Строение дэс.
- •Коагуляция коллоидных растворов.
Реальные газы. Критические температура и давление.
Они тем больше, чем выше Р и ниже Т. Отклонения реальных газов от идеального состояния:
Силами притяжения между молекулами
Собственным V молекул
Взаимное притяжение приводит к уменьшению расстояния между молекулами, и вызывает уменьшение V, занимаемого газом.
Действует некоторое добавочное Р, приложенное из вне к газу. Это Р получило название внутреннего. Собственный V уменьшается пространство между молекулами и влияет на длину их свободного пробега. При высоких Р и низких Т расстояние между молекулами газа настолько уменьшается, а силы притяжения настолько увеличиваются, что газ может перейти в жидкое состояние.
Критические температура и давление. Критическая Т (Ткр) –это максимальная Т, при которой паровая и жидкая фазы могут находиться в равновесии. Выше Ткр существование жидкой фазы невозможно.
При Т>Ткр нет различий между газообразным и жидким состояниями. Существует единое аморфное состояние, названное флюидным или мезоморфным.
При Ткр для сжижения газа требует наиб.давление, которое также называется критическим (Ркр)
Жидкое состояние вещества. Давление насыщенного пара. Испарение и кипение жидкостей. По сравнению с газами внутреннее строение жидкости значительно сложнее, поэтому описание свойств жидкости через уравнение состояния невозможно.
Важные свойства жидкости:
Давление насыщенного пара
Т кипения
Теплота испарения
Вязкость
Поверхностное натяжение
Испарение – непрерывный процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное.
Кипение – парообразование при Т, когда давление насыщенного пара = внешнему давлению.
Насыщенным называется пар, который находится в равновесии с жидкостью. (Скорость испарения = скорость конденсации)
Давление насыщенного пара зависит от природы жидкости и Т.
Вязкость жидкостей. Зависимость вязкости от температуры, давления и природы вещества. Вязкость – внутреннее трение, возникающее между слоями, движущейся жидкости, причиной возникновения трения являются внутренние силы: притяжение между молекулами и хаотическое тепловое движение молекул.
F=М*S du/dx – Закон Ньютона, где М - коэффициент трения, S – площадь, между двумя перемещающимися слоями жидкости, U – скорость движения слоев жидкости, X – расстояние между ними, du/dx – градиент скорости перемещения.
Мерой вязкости служит коэффициент трения – М (или динамическая вязкость)
С увеличение температуры вязкость жидкости уменьшается. При этом увеличивается энергия теплового движения молекул. В результате чего, возрастает число молекул.
С повышением давления, вязкость жидкости увеличивается. Чем сложнее структура молекулы, тем больше влияние давления.
В гомологическом ряду предельных углеводородов, влияние давления на вязкость повышается при увеличении длины углеводородной цепи.
Самое главное влияние на вязкость жидкостей, помимо физических условий (T и P), оказывает их природа (строение и полярность молекул, тип химической связи, межмолекулярное взаимодействие): 1) Вязкость возрастает с увеличением молекулярной массы жидкости., возрастает притяжение молекул друг к другу, поэтому возрастает вязкость. 2) Вязкость жидкости резко возрастает с увеличением электрического момента диполя молекул. 3) Вязкость жидкости зависит от пространственной структуры молекул. Чем сложнее строение молекул, тем вязкость больше.