72

Оглавление

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ. ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ 5

1 АГРЕГАТНЫЕ СОСТОЯНИЯ ВЕЩЕСТВА 5

1.1 МЕЖМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ 5

1.2 ТВЕРДОЕ СОСТОЯНИЕ 6

1.3 ЖИДКОЕ СОСТОЯНИЕ 6

1.4 ГАЗООБРАЗНОЕ СОСТОЯНИЕ 7

2 ХИМИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА 8

2.1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ХИМИЧЕСКОЙ 8

ТЕРМОДИНАМИКИ 8

2.2 ПЕРВОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ 9

2.2.1 ТЕРМОХИМИЯ 10

2.3 ВТОРОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ 11

2.3.1 НАПРАВЛЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ 12

2.4 ТРЕТЬЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ 13

3 ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И КАТАЛИЗ 14

3.1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ХИМИЧЕСКОЙ 14

КИНЕТИКИ 14

3.2 ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ РЕАГЕНТОВ НА СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ 15

3.3 ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА СКОРОСТЬ 16

ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ 16

3.4 КАТАЛИЗ В ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЯХ 18

3.5 ОСОБЕННОСТИ ФЕРМЕНТАТИВНОГО 19

КАТАЛИЗА 19

4. ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ 22

5 ФОТОХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ 26

6 СВОЙСТВА РАСТВОРОВ 28

6.1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ 28

6.2 СВОЙСТВА РАСТВОРОВ НЕЭЛЕКТРОЛИТОВ 28

6.3 ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ 31

6.4 ИОННОЕ ПРОИЗВЕДЕНИЕ ВОДЫ. ПОНЯТИЕ рН 32

6.5 БУФЕРНЫЕ РАСТВОРЫ 33

7 ЭЛЕКТРОХИМИЯ РАСТВОРОВ 36

7.1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ 36

7.2 ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ РАСТВОРОВ 36

7.3 ЭЛЕКТРОДНЫЕ ПОТЕНЦИАЛЫ И ЭЛЕКТРОДВИЖУЩИЕ СИЛЫ 39

7.4 ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ 44

8 АДСОРБЦИЯ 45

8.1 ОБЩИЕ СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТЕЙ 45

8.2 ОСОБЕННОСТИ СОРБЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ 45

8.3 АДСОРБЦИЯ НА ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА ГАЗ-ЖИДКОСТЬ 46

8.4 АДСОРБЦИЯ НА ГРАНИЦЕ ГАЗ-ТВЕРДОЕ ТЕЛО 47

8.5 АДСОРБЦИЯ НА ГРАНИЦЕ ЖИДКОСТЬ-ТВЕРДОЕ ТЕЛО 48

8.6 ЗНАЧЕНИЕ АДСОРБЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ 49

ЧАСТЬ ВТОРАЯ. 50

9 КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ 50

9.1 КЛАССИФИКАЦИЯ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ 51

9.2 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОЛЛОИДНЫХ СИСТЕМ 51

9.3 ПОЛУЧЕНИЕ КОЛЛОИДНЫХ СИСТЕМ 52

9.4 МЕТОДЫ ОЧИСТКИ КОЛЛОИДНЫХ СИСТЕМ 53

9.5 МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКИЕ 53

СВОЙСТВА КОЛЛОИДНЫХ СИСТЕМ 53

9.5.1 БРОУНОВСКОЕ ДВИЖЕНИЕ 53

9.5.2 ДИФФУЗИЯ 54

9.5.3 ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ 54

9.5.4 МЕМБРАННОЕ РАВНОВЕСИЕ ДОННАНА 55

9.6 ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОЛЛОИДНЫХ СИСТЕМ 55

9.7 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОЛЛОИДНЫХ СИСТЕМ 57

9.7.1 МИЦЕЛЛЯРНАЯ ТЕОРИЯ СТОЕНИЯ ЧАСТИЦ ЛИОФОБНОГО ЗОЛЯ 57

9.7.2 МОЛЕКУЛЯРНАЯ ТЕОРИЯ СТРОЕНИЯ 58

ЧАСТИЦ РАСТВОРОВ ВМС 58

9.7.3 ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ 59

9.8 НАРУШЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ КОЛЛОИДОВ 61

9.8.1 АГРЕГАТИВНАЯ И КИНЕТИЧЕСКАЯ 61

УСТОЙЧИВОСТЬ КОЛЛОИДОВ 61

9.8.2 НАРУШЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ЛИОФОБНЫХ ЗОЛЕЙ 61

9.8.3 НАРУШЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ РАСТВОРОВ ВМС 65

10 ГЕЛИ И СТУДНИ 67

11 ПОЧВЕНЫЕ КОЛЛОИДЫ 68

11.1 СОСТАВ ПОЧВЕННЫХ КОЛЛОИДОВ 68

11.2 СТРОЕНИЕ И ЗАРЯД ЧАСТИЦ ПОЧВЕННЫХ КОЛЛОИДОВ 69

11.3 АДСОРБЦИЯ ИОНОВ ПОЧВЕННЫМИ КОЛЛОИДАМИ 70

11.4 ВЛИЯНИЕ СОСТАВА ОБМЕННЫХ КАТИОНОВ НА СВОЙСТВА ПОЧВ 70

ВВЕДЕНИЕ

Предлагаемое учебное пособие по физической и коллоидной химии предназначено для студентов агрономическихспециальностей сельскохозяйственных вузов. Оно включает только те разделы, которые предусмотрены программой по физической и коллоидной химии.

С одной стороны, эта дисциплина завершает общехимический цикл обучения. Поэтому для иллюстрации законов физической и коллоидной химии можно привлекать фактические материалы как неорганической и аналитической химии, так и органической химии.

Физическая химия – это наука, объясняющая химические явления на основании принципов и законов физики

Физическая химия ставит своей целью познание общих законов, лежащих на основе химической формы движения материи. Открываемые ею законы используются всеми науками, которые имеют дело с химическими явлениями. Таким образом, она является теоретическим фундаментом всех химических и многих смежных с ней наук. Изучение физико-химических закономерностей природных и производственных процессов позволяет выявить их внутренние механизмы и управлять ими.

Коллоидная химия изучает физико-химические свойства высокодисперсных (мелко раздробленных) систем и растворов высокомолекулярных соединений.

Большинство веществ и материалов, возникших естественным путем или созданных искусственно, находятся в высокодисперсном (коллоидном) состоянии

Коллоидно-химические закономерности проявляют системы, используемые в качестве сырья, полуфабрикатов и готовой продукции различных промышленных и сельскохозяйственных производств, а также строительные материалы растительных и животных организмов. Коллоидные системы встречаются практически, во всех сферах деятельности человека.

Поэтому коллоидная химия является одним из фундаментальных химических наук, знание которой обеспечивает успешную практическую деятельность специалистов различных отраслей народного хозяйства.