- •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
16. Константы диссоциации слабых оснований при 25°с
Основание |
Формула |
Kb, моль/л |
pKb |
Гидроксид аммония |
NH4OH |
1,77·10–5 |
4,752 |
Метиламин |
CH3NH2 |
4,24·10–4 |
3,373 |
Этиламин |
C2H5NH2 |
3,18·10–4 |
3,498 |
Пропиламин |
C3H7NH2 |
5,62·10–4 |
3,256 |
Бутиламин |
C4H9NH2 |
4,57·10–4 |
3,340 |
Диметиламин |
(CH3)2NH |
6·10–4 |
3,222 |
Триметиламин |
(CH3)3N |
6,31·10–5 |
4,200 |
Диэтиламин |
(C2H5)2NH |
9,6·10–4 |
3,018 |
Анилин |
C6H5NH2 |
3,82·10–10 |
9,418 |
Бензиламин |
C6H5CH2NH2 |
2,35·10–5 |
4,629 |
Гидразин |
N2H4 |
1,7·10–6 |
5,77 |
Пиперидин |
C5H11NH |
1,32·10–3 |
2,879 |
Пиридин |
C5H5N |
1,71·10–9 |
8,767 |
17. Стандартные электродные потенциалы при 25°с
Электрод |
Электродная реакция |
Е°, В |
Li+ / Li |
Li+ + e = Li |
– 3,045 |
K+ / K |
K+ + e = K |
– 2,925 |
Ba2+ / Ba |
Ba2+ + 2e = Ba |
– 2,906 |
Ca2+ / Ca |
Ca2+ + 2e = Ca |
– 2,866 |
Na+ / Na |
Na+ + e = Na |
– 2,714 |
Mg2+ / Mg |
Mg2+ + 2e = Mg |
– 2,363 |
Mn2+ / Mn |
Mn2+ + 2e = Mn |
– 1,180 |
Se / Se2– |
Se + 2e = Se2– |
– 0,77 |
Zn2+ / Zn |
Zn2+ + 2e = Zn |
– 0,763 |
S / S2– |
S + 2e = S2– |
– 0,51 |
Fe2+ / Fe |
Fe2+ + 2e = Fe |
– 0,440 |
Cr3+, Cr2+ / Pt |
Cr3+ + e = Cr2+ |
– 0,408 |
Cd2+ / Cd |
Cd2+ + 2e = Cd |
– 0,403 |
Co2+ / Co |
Co2+ + 2e = Co |
– 0,277 |
Ni2+ / Ni |
Ni2+ + 2e = Ni |
– 0,250 |
Sn2+ / Sn |
Sn2+ + 2e = Sn |
– 0,136 |
Pb2+ / Pb |
Pb2+ + 2e = Pb |
– 0,126 |
H+ / H2, Pt |
H+ + e = 1/2H2 |
0,000 |
Sn4+, Sn2+ / Pt |
Sn4+ + 2e = Sn2+ |
+ 0,15 |
Cl– / AgCl / Ag |
AgCl + e = Ag+Cl– |
+ 0,222 |
Cl– / Hg2Cl2 / Hg |
Hg2Cl2 + 2e = 2Hg+2Cl– |
+ 0,268 |
Cu2+ / Cu |
Cu2+ + 2e = Cu |
+ 0,337 |
Cu+ / Cu |
Cu+ + e = Cu |
+ 0,521 |
I2 / I–, Pt |
I2 + 2e = 2I– |
+ 0,536 |
MnO4–, MnO42– /Pt |
MnO4– + e = MnO42– |
+ 0,564 |
MnO4–, MnO2 /Pt |
MnO4– +2H2O + 3e = MnO2 + 4OH– |
+0,60 |
C6H4O2,C6H4(OH)2,H+ | Pt |
C6H4O2 + 2H+ + 2е = C6H4(OH)2 |
+ 0,699 |
Fe3+, Fe2+ / Pt |
Fe3+ + e = Fe2+ |
+ 0,771 |
Ag+ / Ag |
Ag+ + e = Ag |
+ 0,799 |
Hg2+ / Hg |
Hg2+ + 2e = Hg |
+ 0,854 |
Hg2+, Hg+ / Pt |
Hg2+ + e = Hg+ |
+ 0,91 |
Br2 / Br–, Pt |
Br2 + 2e = 2Br– |
+ 1,065 |
Pt2+ / Pt |
Pt2+ + 2e = Pt |
+ 1,2 |
MnO2 / Mn2+, H+, Pt |
MnO2 + 4H+ + 2e = Mn2+ + 2H2O |
+ 1,23 |
Cl2 / Cl–, Pt |
Cl2 + 2e = 2Cl– |
+ 1,360 |
MnO4–, H+/ Mn2+, Pt |
MnO4– + 8H+ + 5е = Mn2+ + 4H2O |
+ 1,51 |
MnO4–, H+ / MnO2, Pt |
MnO4– + 4H+ + 3е = MnO2 + 2H2O |
+ 1,695 |
H2 / H–, Pt |
H2 + 2e = 2H– |
+ 2,2 |
F2 / F–, Pt |
F2 + 2e = 2F– |
+ 2,87 |