МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ
Національний технічний університет України
«Київський політехнічний інститут»
Фізична хімія
Методичні вказівки до модульних контрольних робот
Київ
НТУУ «КПІ»
2012
ЗМІСТ
ВСТУП |
5 |
1 ХІМІЧНА ТЕРМОДИНАМІКА |
6 |
ізобарних та ізохорних процесів |
6 |
|
6 |
|
7 |
1.2 Теплоємність |
9 |
1.2.1 Зміна теплоємності речовини з температурою |
10 |
1.2.2 Визначення середньої теплоємності в заданому інтервалі температур |
12 |
1.2.3 Розрахунок теплоємності в результаті перебігу хімічного процесу за стандартних умов |
14 |
1.2.4 Розрахунок теплового ефекту хімічної процесу при будь-якій температурі |
15 |
1.2.5 Залежність теплоти фазових переходів від температури |
17 |
1.3 Другий закон термодинаміки та його застосування до фізико-хімічних процесів |
18 |
1.3.1 Зміна ентропії в фізичних процесах |
18 |
1.3.2 Абсолютна ентропія |
20 |
1.3.3 Розрахунок зміни ентропії при перебігу хімічного процесу за стандартних умов |
23 |
1.3.4 Зміна ентропії хімічного процесу при температурі, що відрізняється від стандартної реакції |
24 |
1.4 Термодинамічні потенціали. Критерії напрямку самочинних процесів |
25 |
1.4.1 Зміна ізобарно-ізотермічного потенціалу в хімічному процесі |
26 |
1.4.2
Розрахунок
температурі |
27 |
2 ХІМІЧНІ РІВНОВАГИ |
29 |
2.1 Закон діючих мас. Константи рівноваги гомогенних реакцій |
29 |
2.2 Одиниці виміру констант рівноваг |
29 |
2.3
Зв'язок між
|
30 |
2.4 Хімічна рівновага в гетерогенних реакціях |
31 |
2.5 Вплив вихідного складу системи на напрямок перебігухімічного процесу. Рівняння ізотерми хімічної реакції |
33 |
2.6 Рівняння ізотерми хімічної реакції для стандартного стану учасників процесу. Розрахунок константи рівноваги процесу за с.у. |
34 |
2.7 Вплив зовнішніх умов на стан хімічної рівноваги. Принцип рухомої рівноваги Ле Шательє – Брауна |
36 |
2.7.1 Вплив тиску на положення рівноваги |
36 |
2.7.2 Вплив інертного газу на хімічну рівновагу |
37 |
2.7.3 Залежність КР і Кс хімічної реакції від температури. Рівняння ізобари та ізохори |
37 |
2.7.4 Вплив тиску на положення рівноваги |
38 |
2.8 Розрахунок теплового ефекту та КР при різних температурах за рівнянням ізобари хімічної реакції |
39 |
2.9 Розрахунок КР за величиною зміни енергії Гіббса |
41 |
3 ФАЗОВІ РІВНОВАГИ |
43 |
3.1 Фазові перетворення в однокомпонентних системах. Рівняння Клаузіуса – Клапейрона та його практичне застосування |
43 |
3.2 Двокомпонентні системи |
48 |
3.2.1 Способи виразу складу двокомпонентних систем |
48 |
3.2.2 Рівновага рідина – пара у двокомпонентних системах. Тиск насиченої пари над ідеальним розчином. Закон Рауля |
50 |
3.2.3 Зниження температури кристалізації розплавів |
51 |
4 ХІМІЧНА КІНЕТИКА |
52 |
4.1 Швидкість гомогенної хімічної реакції. Закон діючих мас. Порядок реакції |
52 |
4.2 Вплив температури на швидкість хімічної реакції |
54 |
5 ПОВЕРХНЕВІ ЯВИЩА. АДСОРБЦІЯ |
57 |
Рекомендована література |
|
хімічного процесу при будь – якій
заданій
та
ВСТУП
Історія розвитку металургійної та ливарної технології переконливо довела, що фізична хімія має не тільки теоретичне, а й велике практичне значення. Фізична хімія є введенням в теорію металургійних процесів, теоретичні основи ливарного виробництва і металографію. Вона відкриває широкі можливості активного керування фізико-хімічними процесами, раціонального використання сировини, підвищення якості продукції, економії енергетичних ресурсів, захисту навколишнього середовища і багато інше.
В опануванні цією важливою навчальною дисципліною суттєву роль відіграють практичні заняття. Саме вони дозволяють сформувати фізико-хімічне мислення, навчити доводити рішення до кінцевого числового результату, виховати відповідальність за результати розрахунків, навчити творчо виконувати теоретичні знання для вирішення виробничих задач.
Основна мета методичних вказівок – підготувати студентів металургійного спрямування (металургів, ливарників) до фізико-хімічних розрахунків і на конкретних виробничих прикладах розкрити можливості застосування теорії на практиці.
Методичні вказівки охоплюють основні теми курсу фізичної хімії, що передбачені навчальною програмою: хімічна термодинаміка та хімічні рівноваги, фазові рівноваги, поверхневі явища та адсорбція, хімічна кінетика. На початку кожного розділу наведені стислі теоретичні відомості і основні формули, що використовуються при вирішенні задач за темою. Далі наводяться приклади використання цих законів і формул з необхідними методичними вказівками при рішенні типових задач, опрацювання яких полегшує роботу студентів при роботі на аудиторних практичних занять.