
- •Часть I
- •Содержание
- •Введение
- •Вводный блок основы математической обработки экспериментальных данных
- •1. Элементы теории вероятности и математической статистики
- •Примеры решения задач
- •Задачи и упражнения для самостоятельного решения
- •2. Ошибки измерений
- •Примеры решения задач
- •Задачи и упражнения для самостоятельного решения
- •3. Округление чисел
- •Примеры решения задач
- •Задачи и упражнения для самостоятельного решения
- •4. Построение графиков
- •Примеры решения задач
- •Задачи и упражнения для самостоятельного решения
- •5. Расчет коэффициентов прямой
- •Задачи и упражнения для самостоятельного решения
- •6. Линеаризация
- •Примеры решения задач
- •Задачи и упражнения для самостоятельного решения
- •7. Нахождение производных и интегрирование
- •Примеры решения задач
- •Задачи и упражнения для самостоятельного решения
- •1. Физическая химия модуль 1 термодинамика. Термохимия
- •1.1. Основные понятия и законы термодинамики. Термохимия
- •1.1.1. Первое начало термодинамики Основные уравнения
- •Примеры решения типовых задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.1.2. Термохимия Основные уравнения
- •Примеры решения типовых задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.1.3. Второе начало термодинамики. Энтропия Основные уравнения
- •Примеры решения типовых задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.1.4. Термодинамические потенциалы. Функции Гиббса, Гельмгольца Основные уравнения
- •Примеры решения типовых задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.2. Термодинамика химического равновесия
- •1.2.1. Изотерма химической реакции. Расчет констант равновесия химических реакций по термодинамическим таблицам Основные уравнения
- •Примеры решения типовых задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.2.2. Зависимость констант равновесия реакций от температуры. Расчет равновесного выхода продуктов реакции Основные уравнения
- •Примеры решения типовых задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Модуль 2 химическое равновесие. Фазовые равновесия
- •1.3. Термодинамика фазовых равновесий
- •1.3.1. Фазовые равновесия в однокомпонентных системах. Правило фаз Гиббса. Уравнения Клапейрона, Клапейрона – Клаузиуса Основные уравнения
- •Примеры решения типовых задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.3.2. Фазовые равновесия в двухкомпонентных системах, перегонка Основные уравнения
- •Равновесие «твердое вещество – жидкость». Фазовая диаграмма системы с простой эвтектикой
- •Системы с ограниченной растворимостью в жидкой фазе (расслаивающиеся жидкости)
- •Перегонка с водяным паром
- •1.3.3. Фазовые равновесия в трехкомпонентных системах. Экстракция
- •П римеры решения типовых задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Модуль 3 коллигативные свойства растворов. Электрохимия
- •1.4. Термодинамика разбавленных растворов, взаимосвязь между коллигативными свойствами
- •1.4.1. Давление пара растворителя над разбавленными растворами. Закон Рауля Основные уравнения
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.4.2. Осмотическое давление растворов Основные уравнения
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.4.3. Криоскопия. Эбуллиоскопия Основные уравнения Криоскопия
- •Эбулиоскопия
- •Экспериментальные методы определения молярных масс и изотонического коэффициента методом эбуллиоскопии и криоскопии
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.5. Термодинамика растворов электролитов
- •1.5.1. Теория растворов сильных электролитов Дебая – Хюккеля Основные уравнения
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.5.2. Буферные системы и растворы Основные уравнения
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.6. Электрохимия
- •1.6.1. Электропроводность растворов электролитов Основные уравнения
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.6.2. Электродные потенциалы и электродвижущие силы гальванических элементов
- •1.6.2.1. Электроды и электродные потенциалы Основные уравнения
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.6.2.2. Гальванические элементы и эдс Основные уравнения
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Модуль 4 кинетика химических реакций и катализ
- •1.7. Кинетика химических реакций
- •1.7.1. Скорость реакции Основные уравнения Скорость реакции
- •Расчет скорости реакции по экспериментальным данным, заданным в виде таблицы
- •Расчет скорости реакции по экспериментальным данным, заданным в виде графика
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.7.2. Формальная кинетика необратимых реакций нулевого, первого, второго порядков Основные уравнения Основной постулат химической кинетики – закон действия масс для кинетики
- •Молекулярность химической реакции
- •Реакция нулевого порядка
- •Реакция первого порядка
- •Реакция второго порядка
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Графический метод
- •Определение порядка реакции по периоду полупревращения
- •Дифференциальные методы Метод Вант-Гоффа
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.7.4. Зависимость скорости реакции от температуры Основные уравнения Правило Вант-Гоффа
- •Уравнение Аррениуса
- •Метод ускоренного определения срока годности лекарственных препаратов
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.7.5. Сложные реакции
- •Обратимые реакции
- •Параллельные реакции
- •Последовательные реакции
- •Примеры решения задач
- •Задачи и упражнения для самостоятельного решения
- •1.7.6. Ферментативный катализ
- •Примеры решения задач
- •Задачи и упражнения для самостоятельного решения
- •Модуль 5 поверхностные явления и адсорбция
- •1.8. Поверхностные явления и адсорбция
- •1.8.1. Термодинамика поверхностного слоя Основные уравнения Поверхностная энергия Гиббса и поверхностное натяжение
- •Методы определения поверхностного натяжения на легкоподвижных границах фаз
- •Краевой угол смачивания
- •Зависимость поверхностного натяжения от температуры. Связь поверхностной энергии Гиббса и поверхностной энтальпии
- •Энтальпия смачивания и коэффициент гидрофильности
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.8.2. Адсорбция на границе «жидкость – газ» Основные уравнения Уравнение изотермы адсорбции Гиббса
- •Изотерма поверхностного натяжения
- •Поверхностно-активные, поверхностно-инактивные вещества, их молекулярное строение
- •Ориентация молекул в поверхностном слое
- •Адсорбция на границе «жидкость – газ». Уравнение Ленгмюра
- •Определение площади, занимаемой молекулой поверхностно-активного вещества в насыщенном адсорбционном слое, и максимальной длины молекулы пав
- •Уравнение Шишковского
- •Правило Дюкло – Траубе
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.8.3. Адсорбция на границе «твердое тело – газ» и «твердое тело – жидкость» Основные уравнения Мономолекулярная адсорбция, уравнение изотермы адсорбции Лэнгмюра, Фрейндлиха
- •Полимолекулярная адсорбция
- •Капиллярная конденсация
- •Адсорбция электролитов. Неспецифическая (эквивалентная) адсорбция ионов. Избирательная адсорбция ионов. Правило Панета – Фаянса
- •Ионный обмен. Иониты и их классификация. Обменная емкость. Применение ионитов в фармации
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Предметный указатель
- •Приложение
- •1. Основные единицы измерения физических величин
- •2. Основные физические постоянные
- •3. Основные математические формулы дифференциального и интегрального исчисления
- •Основные правила дифференцирования
- •Основные правила интегрирования Неопределенный интеграл:
- •Определенный интеграл:
- •4. Критические значения коэффициента Стьюдента t
- •6. Стандартные энтальпии плавления и испарения при температуре фазового перехода
- •7. Константы Генри (Па) при 25с
- •8. Криоскопические и эбуллиоскопические константы
- •9. Термодинамические свойства простых веществ, ионов и соединений
- •Простые вещества и ионы
- •Неорганические соединения
- •Органические соединения Углеводороды
- •Кислородсодержащие соединения
- •Галогенсодержащие соединения
- •Азотсодержащие соединения
- •10. Теплота сгорания питательных веществ в живом организме и в калориметре
- •11. Криоскопические и эбуллиоскопические константы
- •12. Удельная электрическая проводимость растворов kCl
- •13. Предельные молярные подвижности ионов в водном растворе при 25°с
- •14. Молярная электропроводность разбавленных водных растворов электролитов при 25°с
- •15. Константы диссоциации слабых кислот при 25°с
- •16. Константы диссоциации слабых оснований при 25°с
- •17. Стандартные электродные потенциалы при 25°с
- •18. Основные физические постоянные
- •19. Плотность пав в жидком состоянии
- •20. Зависимость поверхностного натяжения воды от температуры
- •Литература
Приложение
1. Основные единицы измерения физических величин
Величина |
Единица измерения в СИ |
Связь с другими величинами |
Масса (m) |
килограмм (кг) |
1 кг = 103 г = 106 мг 1 г = 103 мг = 10–3 кг |
Температура (T) |
кельвин (К) |
1 К = 1С T = 273,15 + t |
Длина (l) |
метр (м) |
1 м = 102 см = 103 мм = 106 мкм = 109 нм = 1010 Å 1 мм = 103 мкм = 10–1 см = 10–2 дм = 10–3 м |
Площадь (S) или (А) |
метр2 (м2) |
1 м2 = 104 см2; 1 см2 = 10–4 м2 |
Объем (V) |
метр3 (м3) |
1 м3 = 103 л = 106 мл = 106 см3 1 л = 103 мл = 103 см3 = 10–3 м3 1 мл = 1 см3; 1 л = 1 дм3 |
Давление (p) |
паскаль (Па) |
1 бар = 105 Па = 0,987 атм = 750 Торр 1 атм = 101325 Па = 101,325 кПа = 760 Торр 1 Торр = 1 мм рт. ст. = 133,32 Па |
Энергия (U, H, G, F) |
джоуль (Дж) |
1 Дж = 103 мДж = 10–3 кДж = 10–6 МДж 1 Дж = 0,2390 кал; 1 кал = 4,184 Дж |
Плотность () |
килограмм на кубический метр (кг/м3) |
1 кг/м3 = 1 г/дм3 = 1 г/л = 10–3 г/см3 = = 10–3 г/мл 1 г/см3 = 1 г/мл |
2. Основные физические постоянные
Величина |
Символ |
Значение |
Размерность |
Постоянная Авогадро |
NA |
6,02201023 |
моль–1 |
Газовая постоянная |
R |
8,314 |
Дж/(моль·К) |
Постоянная Фарадея |
F |
96485 |
Кл·моль–1 |
Элементарный заряд |
e |
1,6021910–19 |
Кл |
Постоянная Планка |
h |
6,626210–34 |
Дж·с |
Константа Больцмана |
kВ |
1,380710–23 |
Дж·К–1 |
Стандартное ускорение свободного падения |
g |
9,80665 (точно) |
м·с–2 |
3. Основные математические формулы дифференциального и интегрального исчисления
Таблица производных элементарных функций
-
Функция
Производная
С (сonst)
0
х
1
xn
nxn–1
ex
ex
ax
axln a
ln x
lg x