Предисловие

Настоящее издание представляет собой изложение курса лекций по физической химии, читаемого автором на протяжении последних 15 лет студентам Пятигорской государственной фармацевтической академии.

Физическая химия является фундаментальной научной дисциплиной, описывающей общие закономерности протекания химических реакций и некоторых других видов взаимодействия веществ. Законы, закономерности, правила и положения физической химии, а также выводы, к которым они приводят, лежат в основе химических и биохимических реакций в природе, а также технологических процессов в химической и фармацевтической промышленности. Поэтому знание основ физической химии необходимо провизорам широкого профиля, а также специалистам смежных специальностей - химикам-аналитикам, технологам химического и фармацевтического производства, производства веществ, используемых в парфюмерии, косметике, в быту, биологам, биохимикам, экологам, фармакологам и др.

Учебный план по специальности “Фармация” предусматривает очень небольшое количество лекционных часов по физической химии, поэтому автор в настоящей книге старался изложить программный материал по возможности кратко и доступным языком, но вместе с тем достаточно строго, на современном научном уровне.

Цель данного издания - сформировать у студента целостное восприятие физической химии, как естественнонаучной и мировоззренческой научной дисциплины, показать её связь с деятельностью биологических систем, а также с химико-технологическими процессами, как в лаборатории, так и в промышленности. Большое число иллюстрирующих материал примеров, взятых из биологии, биохимии, фармакологии, должно заинтересовать студента и облегчить понимание всей совокупности химических, физико-химических и биохимических процессов в природе, а также в какой-то степени природы и механизма действия лекарственных и биологически активных веществ. В соответствии со спецификой фармацевтической специальности некоторые разделы физической химии, имеющие большее значение, изложены более подробно (например, “Химическое равновесие”, “Фазовое равновесие”), другие - более кратко. Те разделы, которые достаточно подробно изучаются в смежных курсах физики, общей химии, аналитической химии, биохимии, также изложены по возможности более кратко или вообще опущены.

В данном “Курсе лекций” использована модульная система изложения с сохранением традиционной последовательности разделов физической химии. В связи с тем, что материал, входящий в каждый раздел, представляет собой единое целое, в книге отсутствует деление на лекции. Законы и правила, а также впервые вводимые термины для облегчения их нахождения выделены шрифтом. Мелким шрифтом набран тот материал, который не входит в программу, но может расширить представления читателя и в какой-то мере облегчить восприятие основного материала.

Автор выражает глубокую благодарность всем сотрудникам Пятигорской государственной фармацевтической академии и в особенности сотрудникам кафедры физической и коллоидной химии ПГФА, чьи советы, критические замечания и помощь были использованы при подготовке курса лекций и написании настоящего издания, искреннюю признательность - рецензентам за кропотливый анализ рукописи и за конструктивные замечания перед подготовкой к печати.

Автор с признательностью и благодарностью примет все отзывы, замечания и пожелания.

ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ:

A - энергия Гельмгольца N_A - число Авогадро

a - термодинамическая активность n - количество вещества (в молях)

C - 1) молярная концентрация; p - давление

2) теплоёмкость; Q - количество теплоты

3) вариантность системы R - универсальная газовая постоянная

E - 1) энергия; S - энтропия

2) электродный потенциал; Т - температура

3) электродвижущая сила; t - время

E* - энергия активации V - 1) объём

e - элементарный заряд 2) разведение

e^ - электрон X - мольная (молярная) доля

F - 1) число Фарадея; U – внутренняя энергия системы

2) сила v - скорость реакции

f - 1) коэффициент активности W - термодинамическая вероятность

2) осмотический коэффициент w – работа

G - энергия Гиббса z - заряд иона

H - энтальпия  - степень диссоциации

i - изотонический коэффициент  - удельная электрическая проводимость

K - 1) константа равновесия;  - эквивалентная электрическая

2) коэффициент распределе­ния проводимость

3) число независимых компо- _ - эквивалентная электрическая

нентов проводимость при бесконечном

k - 1) константа скорости разведении

2) константа Больцмана  - химический потенциал

L - удельная теплота фазового  - 1) геометрическая константа;

перехода 2) осмотическое давление

M - молярная масса  - число ионов в одной молекуле

m - 1) масса  - плотность

2) моляльная концентрация  - 1) фотохимическая эффективность

Me – металл 2) число фаз в системе

N - молярная концентрация  - объёмная доля

эквивалента  - массовая доля

ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ КОНСТАНТЫ:

Элементарный заряд е 1,6021010^19 Кл

Число Авогадро N_A 6,0225210²³ моль^1

Число Фарадея F 96487 Кл/моль-экв

Константа Больцмана k 1,380410^23 Дж/К

Универсальная газовая постоянная R 8,314 Дж/мольК =

= 1,98725 кал/мольК =

= 0,082057 латм/мольК