III. Фазовое равновесие и растворы.

Фазовое равновесие. Основные понятия и определения:"фаза", " компонент", "гетерогенная термодинамическая система", "параметры состояния", "число термодинамических степеней свободы". Условие фазового равновесия. Основной закон фазового равновесия (правило фаз Гиббса).

Однокомпонентные системы. Применение правила фаз Гиббса к однокомпонентным системам. Уравнение Клапейрона – Клаузиса.

Литература.[1,c.415-436],[2,c.152-162],[3,т.1,c.329-348],[4,c.323-340],[5,c.61-68]

Двухкомпонентные системы. Метод физико-химического анализа. Термический анализ. Применение правила фаз Гиббса к двухкомпонентным системам. Системы с эвтектикой. Правило рычага.

Литература.[1,c.436-481],[2,c.162-175],[3,т.1,c.353-398],[4,c.345-417],[5,c.85-89]

Трехкомпонентные системы. Применение правила фаз Гиббса к трехкомпонентным системам. Графическое представление состава тройных систем. Трехкомпонентные жидкие системы.

Литература.[1,c.182-191],[2,c.175-181],[3,т.1,c.398-409]

Растворы. Термодинамическая теория растворов. Парциальные молярные величины и их значение в термодинамике растворов. Термодинамические свойства идеальных жидких растворов. Закон Рауля и Генри. Растворимость газов. Температура кипения идеального раствора. Температура замерзания идеального раствора. Эбулиоскопическая и криоскопическая постоянные. Осмотическое давление растворов. Распределение растворенного вещества между двумя несмешивающимися растворителями. Экстракция. Неидеальные растворы. Активность. Коэффициент активности. Стандартное состояние. Термодинамика жидких летучих смесей. Закономерности общего давления пара летучих смесей. Два закона Коновалова. Азеотропы. Перегонка летучих жидких смесей.

Литература.[1,c.385-414],[2,c.181-224],[3.т.1,c.149-239],[5,c.89-113]

IV.Электрохимия.

Термодинамическая и электростатическая теория электролитов. Электролиты. Электролитическая диссоциация в растворе. Степень диссоциации. Константа диссоциации. Химический потенциал электролита. Средняя ионная активность и средний коэффициент активности. Правило ионной силы. Основные понятия электростатической теории растворов сильных электролитов. Предельный закон Дебая - Гюккеля. Второе приближение Дебая - Гюккеля.

Литература.[1,c.4-30],[2,c.225-234],[3,т.2,c.383-417]

Неравновесные явления в электролитах. Электрическая проводимость электролитов. Основные понятия. Электрод. Катодная и анодная реакции. Законы Фарадея. Движение ионов в электрическом поле. Абсолютная скорость иона. Числа переноса ионов. Подвижность ионов. Удельная электрическая проводимость. Зависимость удельной электропроводимости растворов сильных электролитов от температуры, давления, концентрации электролита. Молярная электрическая проводимость. Предельная молекулярная электропроводимость. Закон Кольрауша. Зависимость электрической проводимости растворов слабых и сильных электролитов от концентрации электролита. Определение электропроводимости растворов. Прямая кондуктометрия. Кондуктометрическое титрование.

Литература.[1,c.30-49],[2,c.234-247],[3,т.2,c.366-392],[4,c.516-556],[5,c.139-160]

Равновесные электродные процессы. Основные понятия. Электрохимическая реакция. Электродные процессы. Скачок потенциала. Обратимые и необратимые электроды. Обратимые электрохимические цепи (гальванические элементы). Элемент Даниэля – Якоби. Потенциал электрода. Электродвижущая сила электрохимической цепи. Механизм возникновения ЭДС.

Стандартная ЭДС. Равновесный и стандартный электродные потенциалы. Уравнение электродного потенциала (уравнение Нернста). Типы электродов. Эектроды первого рода. Электроды второго рода. Газовые электроды. Амальгамные электроды. Окислительно - восстановительные электроды. Ионообменные электроды (стеклянный электрод). Химические цепи. Химические источники тока. Концентрационные цепи без переноса. Сдвоенные химические цепи. Концентрационные цепи с переносом. Диффузионный потенциал. Потенциометрия. Потенциометрическое определение стандартных термодинамических функций, константы

равновесия электрохимической реакции, среднего коэффициента активности электролита, рН растворов.

Электрохимическая коррозия. Методы защиты от коррозии.

Литература.[1,c.49-92],[2,c.247-283],[3,т.2,c.488-569],[4,c.560-623],[5,c.160-200]

V. Кинетика химических реакций. Основные понятия и определения. Элементарная стадия реакции. Молекулярность реакции.

Сложная химическая реакция. Скорость образования компонента и скорость реакции в закрытой системе. Кинетическая кривая. Открытые системы.

Формальная кинетика. Моделирование химических процессов. Закон действующих масс. Порядок реакции. Кинетическое уравнение. Константа скорости.

Принцип независимости протекания реакции. Формально простые реакции в закрытых системах. Реакции нулевого, первого порядка (кинетические уравнения, константы скорости, кинетические кривые). Время полупревращения. Интегральные и дифференциальные способы определения порядка реакции и константы скорости реакции для элементарных и формально простых реакций. Зависимость скорости реакции от температуры. Определение энергии активации. Формальная кинетика сложных реакций. Понятие лимитирующей стадии сложной реакции. Прямые и обратные задачи формальной кинетики. Обратимые (двусторонние) реакции первого порядка. Параллельные реакции. Последовательные реакции. Сопряженные реакции. Автокаталитические реакции.

Литература.[1,c.93-133],[2,c284-343],[3,т.2 13-45],[5,c.260-270]

Теоретические представления химической кинетики. Теория активных столкновений (С.Аррениус). Теория активированного комплекса или переходного состояния.

Литература.[1,c.133-159],[2,c.343-373],[3,т.2,c.89-178]

Цепные и фотохимические реакции. Основные понятия кинетики цепных реакций: свободный радикал, зарождение цепи, длина цепи, обрыв цепи, разветвление цепи. Основы теории кинетики цепных реакций. Горение и взрыв (цепной и тепловой).Фотохимические реакции.

Литература.[1,c.181-196],[2,c.373-385]

Катализ. Основные понятия и определения: катализ, гомогенные и гетерогенные катализаторы, активность и селективность катализатора, промотирование и ингибирование катализатора. Особенности кинетики каталитических реакций. Энергия активации каталитических реакций. Взаимодействие реагентов с катализатором и принципы каталитического действия. Металлокомплексный и ферментативный катализ. Кислотно-основной катализ. Применение в промышленности и перспективы развития гомогенного катализа.

Гетерогенные катализаторы. Структура поверхности гетерогенных катализаторов. Адсорбция как стадия гетерогенно - каталитических процессов. Адсорбция физическая и хемосорбция. Изотерма адсорбции Лэнгмюра. Уравнение изотермы адсорбции Гиббса. Адсорбция на твердых адсорбентах. Теория адсорбции Ленгмюра.

Применение гетерогенного катализа в промышленности.

Литература.[1,c.228-302],[2,c.431-488],[3,т.2,c.271-324],[4,c.687-698],[5,c.291-346].