Тема 4. Фазовые равновесия

1. Гетерогенные фазовые равновесия. Правило фаз Гиббса. Фазовые равновесия в однокомпонентных системах. Диаграмма состояния воды, серы. Энантиотропия и монотропия.

2. Двухкомпонентные системы. Термический анализ. Диаграмма состав-температура кристаллизации бинарных неизоморфных смесей с простой эвтектикой.

3. Диаграммы состав-температура кристаллизации бинарных неизоморфных смесей, образующих устойчивое и неустойчивое химическое соединение.

4. Диаграммы состав-температура кристаллизации бинарных изоморфных смесей.

Тема 5. Растворы неэлектролитов

1. Общая характеристика растворов. Способы выражения концентрации растворов. Современные представления о природе растворов и механизме растворения. Классификация растворов.

2. Термодинамические функции идеальных растворов газов. Уравнение Гиббса-Дюгема и Гиббса-Дюгема-Маргулеса. Идеальные растворы. Закон Рауля и Вант-Гоффа. Закон Генри и вытекающие из него следствия. Реальные растворы. Растворы с положительным и отрицательным отклонением от закона Рауля. Причины отклонений.

3. Зависимость температуры кипения и давления пара бинарного раствора от его состава. Законы Коновалова. Азеотропные растворы. Методы разделения азеотропных смесей. Простая и фракционная перегонка. Ограниченная взаимная растворимость жидкостей. Перегонка с водяным паром.

4. Распределение третьего компонента между двумя несмешивающимися жидкостями. Коэффициент распределения. Экстрагирование.

5. Коллигативные свойства разбавленных растворов. Криоскопия и эбуллиоскопия, их применение. Осмос, его роль в биологических процессах.

Тема 6. Растворы электролитов

1. Основные положения теории электролитической диссоциации Аррениуса. Причины и механизм электролитической диссоциации. Гидратация (сольватация) ионов. Связь степени диссоциации с изотоническим коэффициентом. Недостатки теории Аррениуса и ее развитие в работах Дж. Бренстеда, Т. Лоури, Н.А. Измайлова.

2. Основные положения теории сильных электролитов Дебая-Хюккеля. Термодинамическая константа диссоциации. Активность, коэффициент активности, их определение. Ионная сила раствора.

3. Электрическая проводимость растворов электролитов. Удельная и молярная (эквивалентная) электрические проводимости. Зависимость их от различных факторов.

4. Закон Кольрауша. Теория электролитической проводимости растворов Дебая-Онзагера. Электрофоретический и релаксационный эффекты. Ионная атмосфера, время релаксации ионного облака. Подвижность ионов и числа переноса. Аномальная подвижность ионов H⁺ и OH^-.

Тема 7. Термодинамика и кинетикаэлектродных процессов

1. Равновесные электродные процессы и электродвижущие силы. Электрод. Электродный потенциал. Теории возникновения скачка потенциала на границе металл – раствор электролита. Строение двойного электрического слоя на границе электрод – раствор электролита. Стандартные (нормальные) электродные потенциалы. Формула Нернста. Электрохимический ряд напряжений.

2. Классификация электродов. Электроды первого и второго рода. Газовые электроды. Амальгамные электроды. Редокси-электроды. Электроды сравнения: каломельный, хлорсеребряный. Электрохимический метод измерения рН. Электроды для измерения рН: водородный, хингидронный, стеклянный. Использование окислительно-восстановительных потенциалов для определения направления реакции.

3. Электрохимические цепи (гальванические элементы): физические, химические и концентрационные. Изменение ЭДС гальванических элементов. Насыщенный элемент Вестона.

4. Химические источники тока. Аккумуляторы.

5. Неравновесные электродные процессы. Законы Фарадея. Электрохимические эквиваленты. Выход вещества по току. Скорость электрического тока.

6. Перенапряжение электрохимической реакции, перенапряжение выделения водорода. Уравнение Тафеля.

7. Электрохимическая коррозия металлов и методы защиты. Пассивность металлов. Ингибиторы коррозии.