I бөлім. Химиялық термодинамикалық негізі және оны химиялың процестерге қолдану

1.1. Термодинамиканың бірінші бастамасы. Термодинамикалық жүйелер және термодинамикалық шамалар. Ішкі энергия, энтальпия, жылу және жұмыс. Күй функциясы және процестің функциясы. Термодинамиканың бірінші бастамасының негізгі анықтамасы, оның аналитика-лық өрнегі. Әр түрлі процестегі идеалды газдың ұлғаю жұмысы. Жылу эффектісі. Гесс заңы. Гесс заңының нәтижесі. Тұрақты қысымдағы және тұрақты көлем-дегі жылу эффектілерінің байла-нысы. Реалды газ, сұйық және қатты заттар үшін стандарттық күй. Қосылыстардың түзілу және жану стандартты энталь-пиялары. Реакциялардың жылу эффектісін есептеу үшін оларды қолдану.

1.2. Жылу сыйымдылық. Нақтылы және орташа, тұрақты көлемдегі және тұрақты қозғалыстағы мольдің, атомдың және меншікті жылу сыйымдылық. Жылу сыйымдылықтың температураға байланыстығы. Кирхгофф теңдеуін шығару және талдау. Жылу сыйымдылықтың температураға байланысты мәліметтерін қолданып жылу эффектісін есептеу.

1.3. Термодинамиканың eкінші бастамасы. Өздігінен және өздігінен жүрмейтін процестер, термодинамикалық қайтымды және қайтымсыз процестер. Қайтымсыз процестің жұмысы және жылуы. Термодинамиканың екінші бастамасының анықтамасы. Энтропия. Қайтымды және қайтымсыз процестер үшін термодинамиканың екінші бастамасының аналитикалың өрнегі. Оқшау жүйелерде өздігінен жүретін процестердің бағытын анықтауда энтропияны қолдану. Әр турлі процестегі энтропияның өзгерісі. Планк постулаты. Заттардың абсолюттік энтропиясын есептеу. Әр турлі температурада өтетін химиялық реакцияның энтропиясын есептеу. Термодинамиканың бірінші және екінші бастамасының қосылған теңдеуі. Жабық жүйедегі процестердің өтеуін және бағытын анықтау үшін термодинамикалық потенциалдарды (изохорлы-изоэнтропиялы, ибобарлы-изоэнтропиялы, изохорлы-изотермиялы, изобарлы-изотермиялы) қолдану.

Максималды және тиімді максималды жұмыс. Гельмгольц энергиясы, Гиббс энергиясы. Сипаттамалық функциялар. Гельмгольц энергиясының және Гиббс энергиясының күй параметрлігіне тәуелділігі. Гиббс-Гельмгольц теңдеуі кестелі стандартты елшемдерді қолданып Гельмгольц энергиясын және Гиббс энергиясын есептеу.

1.4. Химиялық потенциал. Идеалды және реалды газдардың химиялық потенциалы. Фугитивтк (ұшу), активтік және активтік коэффиңиент. Химиялық потенциалды сипаттауының әр турлі әдісі.

1.5. Химиялық тепе-теңдік. Тепе-теңдіктің жалпы сипаттамасы. Массалар әрекеттесу заңы. Teпe-тeңдiк константасы. Гомогенді жүйеде тепе-теңдік константасын әр түрлі әдіспен өрнектеу, олардың арасындағы байланыс. Гетерогенді реакция үшін тепе-теңдік константасын өрнектеудің ерекшелігі. Изохораның және изобараның теңдеуі. Тепе-теңдіктің ауытқуына температураның және қысымның әсері. Ле-Шателье принципі. Тепе-теңдік қосгіаның құрамын, өнімнің шығымын, өзгеру деңгейін, ыдырау дәрежесін есептеу. Стандарттық өлшемдердің көмегімен тепе-теңдік константасын есептеу.

II бөлім. Фазалык, тепе-теңдік және электролит емес ерітінділердің ілімі

2.1. Фазалық тепе-теңдіктің термодинамикалық теориясы. Түсініктер: "фаза", "комгіонент", "еркін дәреже". Гиббстің фазалар ережесін шығару және талдау. Тұрақты температурадағы бір компонентті, Екікомпонентті және көпкомпонентті гомогенді жүйелердегі тепе-теңдік жағдайды сипаттайтын теңдеуің термодинамикалық дәлелі және талдауы. I және II текті фазалар өтуі. Фазалық тепе-теңдік диаграммасы. Монотропты және энантиотропты фазалы өту. Үштік нүкте. Қаныққан будың қысымының температураға тәуелділігі. Клаузиус-Клайперон теңдеуін шығару және талдау. Бір компонентті жүйе. Судың және күкірт күйінің диаграммасы.

2.2. Екі компонетті жүйе. Ерітінділердің түзілуінің термодинамикалы және молекулярлы кинетикалық жағдайы. Бөлшектер арасындағы әрекеттесудің рөлі. Алыстағы және жақындағы әрекеттесудің күші. Сольватаңия құбылысы. Менделеевтің ерітінділер туралы ілімі. Осы ілімді кәзіргі заманға сай қолдану. Гомогенді жүйелер ерітінділердің экстенсивті және интенсивті қасиеттері. Парңиалдық мольдік өлшемдер және оларды анықтау әдістері. Гиббс-Диогем теңдеуі. Ерітіндінің (идеалды, реал, шекті-сұйылтылған ерітінділер) термодинамикалық жіктелуі. Идеалды ерітінділер. Олардың термодинамикалық және молекулярлы-кинетикалық анықтамасы. Аддитивті (энтальпия, көлем, жылусыйымдылық) және аддитивті емес қасиеттер (Гиббс энергиясы, идеалды ерітінді-лердің энтропиясы). Идеалды ерітіндегі будың қысымы. Рауль заңы. Реалды ерітіндідегі будың қысымы. Идеалдықтан ауытқу ерітіндідегі молекулалар арасындағы әрекеттесу нәтижесі. Рауль заңынан оң және тepic ауытқу. Химиялық потенциалдың активтіктің парңиалды қысымның және жалпы қысымның ерітіндінің құрамына тәуелділігі. Коновалов заңы. Азеотропты ерітінділер, айдау.

Коновалов заңы. Азеотропты ерітінділер, айдау. Ерітінділер үшін жалпы қысым-құрам және қайнау температура-құрам диаграммаларының байланысы. Вреев заңы. Рычаг ережесі.

2.3. Сұйықтардың шектеулі өзара ерігіштігі. Өзара ерігіштікке температураның әсері. Сұйықтардың шектеулі өзара ерігіштігі жүйелер үшін жалпы қысым-құрам және қайнау температура-құрам диаграммасы. Өзара ерімейтін сұйықтардың қосгіасының үстіндегі будың қысымы. Ерітінділерді айдаудың физико-химиялық негізі. Су буымен айдаудың теориялық негізі.

2.4. Үшкомпонентті жүйедегі тепе-теңдіктің ерекшелігі. Үшкомпонентті жүйенің құрамын графикалы көрсету әдісі. Шектеулі өзара еритін үштік сұйық жүйенің күйінің диаграммасы. Таралу коэффициенті. Экстракция.

2.5. Физико-химиялық талдау. Қатты заттардың сұйықтағы ерігіштігі, олардың температураға тәуелділігі, Шредер теңдеуі. Физико-химиялық талдау. Оның ғылыми және практикалық маңызы. Термиялық талдау.

Суыну қисықтары. Екі компонентті жүйенің балқу диаграммасы. Қатты және сұйық күйіндегі әрекеттесудің ерекшелігіне байланысты диаграмманың түрлері. Қатты күйдегі шексіз өзара ерітін жүйелер, жай эвтетика; қатты күйдегі шектеулі ерігіштік; тұрақты және тұрақсыз химиялық қосылыстардың түзілуі.