Коллоидная химия Конспект лекций

Введение

Химическая термодинамика

Основные понятия термодинамики

Первое начало термодинамики

Приложения первого начала термодинамики к химическим процессам

Второе начало термодинамики. Энтропия

Третье начало термодинамики

Термодинамические потенциалы

Химическое равновесие

Фазовые равновесия

Химическая кинетика

Скорость химической реакции

Кинетическое уравнение химической реакции.

Порядок реакции.

Реакции нулевого порядка

Реакции первого порядка

Реакции второго порядка

Методы определения порядка реакции

Молекулярность элементарных реакций

Сложные реакции

Классификация сложных реакций

Влияние температуры на константу скорости реакции

Уравнение Аррениуса

Кинетика двусторонних (обратимых) реакций

Кинетика гетерогенных химических реакций

Фотохимические реакции

Каталитические процессы

Гомогенный катализ.

Автокатализ.

Гетерогенный катализ.

Ферментативный катализ.

Термодинамика растворов

Образование растворов. растворимость

Растворимость газов в газах

Растворимость газов в жидкостях

Взаимная растворимость жидкостей

Растворимость твердых веществ в жидкостях

Растворы неэлектролитов

Давление насыщенного пара разбавленных растворов

Давление пара идеальных и реальных растворов

Температура кристаллизации разбавленных растворов

Температура кипения разбавленных растворов

Осмотическое давление разбавленных растворов

Понятие активности растворенного вещества

Растворы электролитов

Теория электролитической диссоциации

Слабые электролиты.

Константа диссоциации

Сильные электролиты

Электропроводность растворов электролитов

Удельная электропроводность растворов электролитов

Молярная электропроводность растворов электролитов

Электрохимические процессы

Электрические потенциалы на фазовых границах

Гальванический элемент.

ЭДС гальванического элемента

Электродный потенциал.

Уравнение Нернста

Классификация электродов

Электроды первого рода

Электроды второго рода

Электроды сравнения

Индикаторные электроды.

Окислительно-восстановительные электроды

Поверхностные явления и адсорбция

Поверхностная энергия. Адсорбция

Адсорбция на границе раствор – пар

Адсорбция на границе твердое тело – газ

Теории адсорбции

Теория мономолекулярной адсорбции Ленгмюра

Теория полимолекулярной адсорбции Поляни

Уравнение Фрейндлиха

Адсорбция на границе твердое тело – раствор

Молекулярная адсорбция из растворов

Адсорбция из растворов электролитов

Коллоидные системы

Методы получения лиофобных коллоидов

Дисперсионные методы

Методы конденсации

Агрегативная устойчивость лиофобных коллоидов.

Строение коллоидной мицеллы

Коагуляция лиофобных коллоидов

Механизм и кинетика коагуляции золей электролитами

Взаимная коагуляция золей

Старение золей и пептизация

Двойной электрический слой и электрокинетические явления

Кинетическая устойчивость золей. Седиментация

Очистка коллоидных систем

Оптические свойства коллоидных систем

ВВЕДЕНИЕ

Предметом физической химии является объяснение химических явлений на основе более общих законов физики. Физическая химия рассматривает две основные группы вопросов:

1. Изучение строения и свойств вещества и составляющих его частиц;

2. Изучение процессов взаимодействия веществ.

В курсе физической химии обычно выделяют несколько разделов.

Строение вещества. В этот раздел входят учение о строении атомов и молекул и учение об агрегатных состояниях вещества. Изучение строение вещества необходимо для выяснения важнейших вопросов об образовании молекул из атомов, о природе химической связи, о строении и взаимодействии молекул. Именно в этой своей части физическая химия очень тесно переплетается со всеми направлениями современной химии, поскольку изучение химических свойств вещества вне связи со строением атомов и молекул на современном уровне невозможно.

Химическая термодинамика изучает энергетические эффекты химических процессов; позволяет определить возможность, направление и глубину протекания химического процесса в конкретных условиях.

Химическая кинетика. В этом разделе физической химии изучается скорость и механизм протекания химических процессов в различных средах при различных условиях.

Учение о растворах рассматривает процессы образования растворов, их внутреннюю структуру и важнейшие свойства, зависимость структуры и свойств от природы компонентов раствора.

Электрохимия изучает особенности свойств растворов электролитов, явления электропроводности, электролиза, коррозии, работу гальванических элементов.

Коллоидная химия изучает поверхностные явления и свойства мелкодисперсных гетерогенных систем.

Все разделы физической химии объединяет единая основа – общие законы природы, которые применимы к любым процессам и любым системам, независимо от их строения.