voprosy_k_ekzamenu_po_FKh (1)
.docx1. Предмет, цель, задачи курса «Физическая химия». Его основные разделы и теоретические методы.
2. Химическая термодинамика. Предмет, возможности, основные термины (понятия и определения).
3. Внутренняя энергия, теплота и работа.
4. 1-й закон термодинамики. Различные формулировки, математическое выражение в дифференциальной и интегральной форме. Выбор знака.
5. Связь между обратимостью, равновесием и максимальной работой.
6. Теплота: применение 1-го закона термодинамики к изобарным и изохорным процессам. Энтальпия.
7. Применение 1-го закона термодинамики к изотермическому и адиабатическому процессам.
8. Работа адиабатического расширения.
9. Термохимия. Тепловой эффект химической реакции. Закон Гесса, его термодинамическое обоснование и применение.
10. Способы расчета тепловых эффектов физико-химических процессов. Разновидности тепловых эффектов.
11. Определение теплового эффекта сольватации с помощью цикла Борна-Хабера.
12. Теплоемкость (физический смысл, математическое выражение, классификация). Теплоемкость реальных газов, жидкостей и твердых тел (зависимость от температуры). Теплоемкость идеальных газов, уравнение Майера.
13. Закон Кирхгоффа (вывод и предназначение, математическое выражение в дифференциальной и интегральной форме).
14. Зависимость теплового эффекта от температуры при трех принципиально отличных значениях температурного коэффициента теплового эффекта (математическое и графическое обоснование).
15. Зависимость внутренней энергии от температуры при постоянном давлении (вывод общего уравнения, его анализ). Изобарный коэффициент теплового расширения.
16. Зависимость энтальпии от температуры при постоянном объеме (вывод общего уравнения, его анализ). Изотермический коэффициент сжатия. Коэффициент Джоуля-Тлмсона. Температура инверсии газов. Рефрижератор Линде.
17. Концепция энтропии (статистический подход). Вывод уравнения Больцмана.
18. Концепция энтропии (термодинамический подход). Вывод неравенства Клаузиуса.
19. Второй закон термодинамики (формулировки, математическое выражение).
20. Расчет изменения энтропии при изотермическом расширении (против постоянного давления, против вакуума).
21. Изменение энтропии при нагревании системы. Расчет изменения энтропии в ходе фазовых переходов.
22. Расчет изменения энтропии вещества в широком интервале температур.
23. Изменение энтропии вблизи абсолютного нуля температур. Третий закон термодинамики.
24. Абсолютная стандартная энтропия вещества. Расчет энтропии химической реакции.
25. Главное уравнение термодинамки (вывод уравнения).
26. Применение главного уравнения термодинамики к изоэнтропийным процессам.
27. Прмиенение главного уравнения к изохорно-изотермическим процессам (вывод характеристической функции Гельмгольца, анализ соотношений Максвелла).
28. Прмиенение главного уравнения к изобарно-изотермическим процессам (вывод характеристической функции Гиббса, анализ соотношений Максвелла).
29. Приращение энергии Гиббса в ходе химической реакции, алгоритм расчета на основании стандартных термодинамических величин.
30. Зависимость изобарно-изотермического потенциала от температуры: качественный и количественный
анализ (вывод и применение уравнения Гиббса-Гельмгольца).
31. Зависимость изобарно-изотермического потенциала от давления для жидкостей, твердых тел, идеальных и реальных газов (вывод уравнений и алгоритм расчета).
32. Химический потенциал (математическое выражение, физический смысл, свойства).
33. Условие равновесия в гетерогенной системе (вывод уравнения).
34. Химическое равновесие. Закон действующих масс.
35. Способы выражения констант равновеия, связь между ними. Факторы, влияющие на численное значение константы равновеия.
36. Связь константы равновесия с функцией Гиббса (вывод уравнения).
37. Изотерма Вант-Гоффа и ее применение.
38. Изобара и изохора Вант-Гоффа (вывод уравнений и их применение).
39. Уравнение Планка для константы равновесия (вывод уравнения и его применение).
40. Принцип Ле Шателье и его применение. Графический анализ уравнений зависимости константы равновесия от условий.
41. Тепловое уравнение Нернста.
42. Расчет химических равновесий с помощью стндартных термодинамических величин.
43. Фазовые равновесия. Обоснуйте стабильность фаз в терминах термодинамики.
44. Фазовая диаграмма чистого вещества, вывод уравнения Клапейрона.
45. Линия плавления (характеристика и вывод уравнения).
46. Линия кипения (характеристика и вывод уравнения Клапейрона-Клаузиуса).
47. Линия сублимации (характеристика и вывод уравнения).
48. Тройная точка. Правило фаз Гиббса и его примение для классической фазовой диаграммы читого вещества.
49. Анализ фазовой диаграммы воды (особенности поведения чистой воды при нормальных и высоких давлениях).
50. Анализ фазовой диаграммы двуокиси углерода (анализ явлений, наблюдаемых при открытии баллона с жидкой двуокисью углерода).
51. Анализ фазовой диаграммы углерода. Твердые аллотропные модификации (алмаз, графит, фуллерен, графен, углеродные наноматериалы).
52. Анализ фазовой диаграммы гелия. Сверхтекучесть.
53. Фазовые переходы 1-го и 2-го рода. Лямбда-кривая.
54. Фазовые равновесия в простых смесях. Термодинамика смешения идеальных и реальных газов.
55. Химический потенциал жидкостей. Законы Рауля и Генри.
56. Термодинамика смешения жидкостей.
57. Идеальные, идеальные разбавленные и реальные растворы. Причины отклонения о идеальности.
58. Растворы нелетучих растворенных веществ (коллигативные свойства растворов): качественное термодинамическое обоснование изменения температур фазовых переходов при переходе от читых веществ к растворам.
59. Количественная оценка изменения точки кипения (вывод уравнения).
60. Методика эбулиоскопического метода определения молекулярной массы.
61. Количественная оценка изменения точки плавления (вывод уравнения).
62. Методика криоскопического метода определения молекулярной массы.
63. Осмос. Вывод уравнения Вант-Гоффа для осмотического давления.
64. Насыщенный раствор. Термодинамическая оценка растворимости (вывод уравнения).
65. Интерпретация фазовых диаграмм.