ФизИческая химия

Химическая термодинамика. Внутренняя энергия и энтальпия. Теплота и работа. Первый закон термодинамики. Теплота реакции. Изобарный и изохорный тепловой эффект химической реакции. Закон Гесса и следствия из него. Энтальпии фазовых превращений, образования, сгорания, разложения, нейтрализации, растворения. Зависимость теплового эффекта химической реакции от температуры. Обратимые и необратимые процессы. Второй закон термодинамики. Свободная и связанная часть внутренней энергии. Энтропия. Уравнение Больцмана. Термодинамические потенциалы (изохорно-изотермический и изобарно-изотермический). Условия самопроизвольного протекания процессов и достижения равновесия. Роль энтальпийного и энтропийного факторов в направленности процессов при различных условиях. Химическое равновесие. Термодинамика химического равновесия. Уравнение изотермы, изобары и изохоры химической реакции. Зависимость константы равновесия от температуры. Смещение химического равновесия. Правило Ле Шателье-Брауна. Равновесие в гетерогенных системах. Правило фаз Гиббса. Фазовые диаграммы. Физико-химический анализ.

Растворы. Общая характеристика и классификация растворов. Механизмы и термодинамика процесса растворения. Растворы твёрдых веществ-неэлектролитов. Свойства разбавленных растворов. Осмос и осмотическое давление. Законы Вант-Гоффа и Рауля. Температура замерзания и кипения разбавленных растворов. Криоскопия и эбуллиоскопия. Растворы электролитов. Изотонический коэффициент. Растворы сильных электролитов. Активность и коэффициент активности. Электропроводность растворов электролитов.

Кинетика химических реакций. Скорость химической реакции. Кинетическая классификация химических реакций: по молекулярности, по кинетическому порядку, на гомогенные и гетерогенные, на гомофазные и гетерофазные. Методы исследования скоростей реакций. Простые и сложные реакции. Кинетика необратимых гомогенных реакций. Реакции первого и второго порядков. Влияние температуры на скорость реакций. Энергия активации. Теория переходного состояния или метод активированного комплекса Эйринга и Поляни. Уравнение Аррениуса. Энтальпия и энтропия активации химических реакций.

Электрохимия. Теория двойного электрического слоя. Стандартный водородный электрод. Стандартные электродные потенциалы. Электрохимический ряд напряжений. Гальванический элемент. ЭДС гальванического элемента. Уравнение Нернста. Классификация электродов. Уравнения электродных потенциалов. Индикаторные электроды и электроды сравнения. Химические и концентрационные цепи. Аккумуляторы. Электролиз. Законы электролиза. Коррозия металлов.

Коллоидная химия

Поверхностные явления. Удельная поверхность и свободная поверхностная энергия. Адсорбция на границе жидкость-газ, твердое тело-жидкость. Уравнение изотермы адсорбции Ленгмюра. Эмпирическое уравнение Фрейндлиха. Уравнение Гиббса.

Общая характеристика и классификация дисперсных систем. Молекулярно-кинетические свойства коллоидных систем: броуновское движение, диффузия, осмос, седиментация. Оптические свойства коллоидных систем: светоотражение, рассеяние света, поглощение света. Электрокинетические свойства коллоидных систем: строение двойного электрического слоя, электрокинетический потенциал, электроосмос, электрофорез, потенциал течения, потенциал оседания. Строение коллоидных частиц. Устойчивость и коагуляция коллоидных частиц. Теория ДЛФО. Реологические свойства коллоидных систем: структурная вязкость, тиксотропия, синерезис, гистерезис. Коллоиднохимические основы охраны окружающей среды: очистка атмосферы от аэрозолей, очистка сточных вод. Значение коллоидных систем в биологии и химической технологии.

- Список литературы