Тема 1.6. Фазовое равновесие.

Основные понятия фазового равновесия: фаза, компонент, число степеней свободы. Правило фаз Гиббса. Классификация систем. Определение числа фаз, независимых компонентов, числа степеней свободы при фазовых равновесиях.

Диаграмма состояния однокомпонентной системы на примере воды. Анализ диаграммы. Тройная точка.

Диаграмма состояния двухкомпонентной системы на примере бинарного сплава. Анализ диаграммы. Эвтектический сплав. Термографический анализ. Работы Н.С. Курнакова по физико-химическому анализу.

Водно-солевые системы. Криогидратная точка.

Лабораторная работа

Построение фазовой диаграммы бинарного сплава.

Тема 1.7. Растворы.

Классификация и характеристика растворов. Термодинамические свойства растворов. Процесс растворения и применение к нему принципа минимума свободной энергии. Факторы, влияющие на растворение. Сольватная (гидратная) теория растворов Д.И. Менделеева.

Коллигативные свойства растворов. Осмос. Осмотическое давление в растворах электролитов и не электролитов. Закон Вант – Гоффа. Изотонический коэффициент.

Равновесие в системе «раствор-пар». Первый закон Рауля.

Условия кипени и замерзание жидкостей. Второй закон Рауля. Криоскопическая и эбулиоскопическая постоянные. Криоскопия и эбулиоскопия, применение.

Взаимная растворимость жидкостей в связи с характером межмолекулярного взаимодействия.

Идеальные смеси. Закон Рауля – Дальтона для систем из двух летучих компонентов. Коэффициент летучести. Диаграммы для идеальных систем (давление – состав).

Перегонка. Первый закон Коновалова. Диаграммы для идеальных систем (температура кипения – состав).

Дефлегмация.

Ректификация.

Системы с отклонениями от закона Рауля. Азеотропные смеси. Второй закон Коновалова. Диаграммы для положительных и отрицательных отклонений от закона Рауля (давление – состав, температура кипения – состав).

Особенности перегонки.

Система «жидкость-жидкость» для жидкостей нерастворимых друг в друге. Перегонка с водяным паром.

Равновесное распределение третьего компонента между двумя несмешивающимися жидкостями. Закон распределения Нернста - Шилова. Экстракция.

Растворы газов в жидкостях. Растворимость газов. Закон Генри. Растворимость смеси газов. Закон Генри-Дальтона. Факторы, влияющие на растворимость газов.

Лабораторная работа

Распределение растворенного вещества между двумя несмешивающимися жидкостями.

Практическое занятие

Расчеты коллигативные свойств растворов, расчеты состава смесей и процессов перегонки, молярной массы веществ.

Расчеты процессов экстрагирования. Расчеты процесса абсорбции газов жидкостями.

Контрольная работа № 2. По теме: "Растворы".

Тема 1.8. Электрохимия.

Электрохимия. Взаимные превращения электрической и химической энергии. Проводники первого и второго рода. Прикладное значение электрохимии.

Электродные процессы и электродный потенциал. Скачок потенциала на границе "металл-раствор". Стандартный равновесный электродный потенциал. Формула Нернста.

Электроды сравнения. Электрохимический ряд напряжений, его применение.

Электродвижущая сила (Э.Д.С.). Гальванические элементы: их типы, особенности, термодинамика, возникновение в них электрического тока. Диффузионный потенциал. Индикаторные электроды.

Потенциометрия и рН-метрия. Определение Э.Д.С.

Электролиз. Законы Фарадея. Выход по току.

Коррозия металлов: характеристика, особенности и механизм процесса. Методы защиты от коррозии.

Лабораторная работа

рН – метрия

Практическое занятие

Расчеты электродных потенциалов, электродвижущей силы.