- •Предмет и задачи физической химии. Основные разделы.
- •Газовые законы. Законы Гей-Люссака, Шарля, Бойля-Мариотта, Менделеева-Клапейрона. З парц давлений Дальтона. Идеальные и реальные газы. Силы взаимод между частицами, проявл-я в реальных газах.
- •Теоретич основы х т/д. Основные разделы т/д. Основные категории хим т/д – тд сисит, окруж среда. Классификация тд систем. Основные тд параметры и связ их соотнош.
- •Теплоемкость (удельная и молярная, истинная и средняя, изобарная и изохорная). Уравнение Майера. Зависимость теплоемкости от температуры. Уравнение Кирхгофа (дифференциальная и интегральная формы).
- •Самопроизвольные и несамопроизвольные процессы. Энтропия и ее различ определения. Энтропия как тд вероятность. Связь энтропии с теплотой процесса и термодинамической вероятностью системы.
- •3 Закон тд
- •Объединенное уравнение I и II законов термодинамики. Тд потенциалы. Энергия Гиббса. Энергия Гельмгольца. Энергия Гиббса и энергия Гельмгольца как критерии направленности процесса в закрытых системах.
- •Энергия Гиббса и энергия Гельмгольца как характеристические функции. Уравнение Гиббса-Гельмгольца.
- •Химический потенциал. Условие равновесия в системе с переменным числом молей.
- •Фундаментальные уравнения Гиббса для открытой и закрытой систем. Зависимость химического потенциала идеального и реального газов от давления. Летучесть.
- •Понятие о химическом равновесии. Признаки химического равновесия. Условия равновесия и самопроизвольного протекания процесса в системах переменного состава. Химическая переменная.
- •Уравнение изотермы химической реакции. Закон действующих масс. Определение направления процесса по изотерме химической реакции. Стандартное химическое сродство.
- •Константа равновесия и разные способы ее выражения. Эмпирические и термодинамическая константа, взаимосвязь между ними. Гетерогенное химическое равновесие.
- •Зависимость константы равновесия от температуры. Уравнения изохоры и изобары химической реакции. Влияние давления и посторонних примесей на химическое равновесие. Уравнение Планка.
- •Принцип Ле Шателье. Химическое равновесие в случае реакций термической диссоциации. Смещение химического равновесия.
- •Способы расчета химических равновесий. Метод комбинирования равновесий и метод Темкина-Шварцмана.
- •Условия фазового равновесия. Основные понятия: фаза, незав компонент, число термодинамических степеней свободы.
- •Правило фаз Гиббса. Однокомпонентные системы. Уравнения Клапейрона и Клаузиуса-Клапейрона. Применение уравнения Клапейрона для описания процессов плавления.
- •Уравнение Клаузиуса-Клапейрона для процессов парообразования и возгонки. Фазовые переходы I и II рода. Фазовые равновесия в однокомпонентных системах. Диаграмма состояния воды.
- •Парциальные молярные величины. Уравнение Гиббса-Дюгема.
- •Термодинамическая классификация растворов. Идеальные растворы. Расчет функций смешения идеальных растворов. Предельно разбавленные растворы. Неидеальные растворы.
- •Зависимость равновесных свойств от состава раствора. Давление насыщенного пара над раствором. Закон Рауля. Отклонения от закона Рауля для реальных растворов.
- •Растворимость газов в жидкостях. Закон Генри.
- •Повышение Ткип растворов нелетучих веществ. Эбуллиоскопия.
- •Осмотическое давление разбавленных растворов. Закон Вант-Гоффа-Пфефера. Роль осмоса в живой природе. Использование осмоса в технике.
- •Применение законов разбавленных растворов для растворов электролитов. Изотонический коэффициент. Кажущаяся степень диссоциации.
Предмет и задачи физической химии. Основные разделы.
В 17-18 вв было четкое разделение между хим и физ явлениями, однако в 19 в стало ясно, что связь есть:
1) если в х.р. в продуктах более прочные вещества, то общая Е сист уменьш и Е выделяется 2) Выделение\погл э-м излучения (Mg+O2=MgO + hv, фотосинтез) несамопроизв проц 3) В случае электролиза напр движ эл тока вызывает хим превр
Физич. химия - наука о закономерном протекании хим проц и явл, кот их объясн и описывает на основе фунд полож физики.
Предмет: люб сист где есть хим превращ. Физ. х. изуч в этих сист изм, сопр переходом хим Е в др виды Е
Задачи: Изучение и объясн осн законов, опред напр хим проц, скорости их протек и влияние на эти проц внеш сил. Устан связи между стр и реакц спос в-в. Разраб ф-х основ хим проц хим проц на хим произв.
Разделы ФХ: 1. Строение в-ва (стр А, агр сост и тд) 2. Химическая т/д ( на основе законов общей т/д изуч Е х.р., фазовое и хим равн, т/д св-ва р-ров) 3. Учение о растворах (взамосв между сост р-ра и его т/д св, св р электролитов) 4. Элктрохимия (законом вз превр хим и электр Е) 5. Хии кинетика и катализ (скор хр, мех-мы хр, факторы, в л на скор р-ии) 6. Учение о поверхностных явлениях (вопросы т/д хим слоя и адсорбции)
Газовые законы. Законы Гей-Люссака, Шарля, Бойля-Мариотта, Менделеева-Клапейрона. З парц давлений Дальтона. Идеальные и реальные газы. Силы взаимод между частицами, проявл-я в реальных газах.
Идеальные газы - физ модель реального газа, в кот М рассм как мат точки, взаимод только при столкн (упругое). Сист ид газов просты по 2 причинам: 1. Смеси таких газов образ однор по сост истин р-ры, образ 1 фазу. 2. При один усл (Т,Р) равные по V газы сод равн число М - закон Авагадро
Законы идеальных газов:
Изобарный закон Гей-Люссака: в изоб усл для 1 и того же газа выполн след соотнош (V1/V2=T1/T2): граф зав V от T и 2 прямые P
(газ расшир тем меньше, чем выше внешнее давление)
Изохорный закон Шарля: в изох усл для 1 и того же газа выполн след соотнош (P1/P2=T1/T2): граф зав P от T и 2 прямые V
Изотермич закон Бойля-Мариотта: в изотерм усл для 1 и того же газа выполн след соотнош (P1V1=P2V2): граф зав P от V по сер Т по экспоненте
(в изотерм усл давл газа тем выше, чем м V он занимает)
Уравнение состояние идеального газа - Закон Менделеева Клапейрона
PV=nRT (P=Па=Н/м2, V=м3 R=Дж(Н*м)/моль*К, T=К)
Закон парц давлений Дальтона
Парц давл - Р, кот производила бы имеющ смесь если бы только этот газ занимал весь V при той же Т
Давле в смеси газов, хим не
вз др с др = сумме парц давл газов, образ
смесь
Силы притяжения (ван-дер-ваальсовы силы)
Диполь-дипольные взаимод: возникают между М, имеющ пост дипольный момент (полярные молекулы).
Индукционные взаимод: возникают, когда полярная М индуцирует диполь в неполярной молекуле.
Дисперс взаимод: возникают между всеми М (пол и непол) из-за колебаний электронной плотности.
В реальных газах существует критическая точка, где различие между жидкой и газовой фазами исчезает. В этой точке силы притяжения и отталкивания уравновешиваются.
