- •1. Вступ
- •1.1. Предмет і мета дисципліни "Фізична хімія"
- •1.4. Тематичний план та зміст лекційного курсу 6 тетраместру
- •1.5. Індивідуальні та домашні завдання для самостійної роботи студентів
- •2. Розрахункові завдання
- •2.1. Основні поняття хімічної термодинаміки
- •2.1.1. Основні визначення
- •2.1.2. Перший закон термодинаміки
- •2.1.3. Закон Геса
- •2.1.4. Теплоємність
- •2.1.5. Закон Кірхгофа
- •2.1.6. Другий закон термодинаміки
- •2.1.7. Постулат Планка
- •2.1.8. Термодинамічні потенціали
- •2.1.9. Рівняння Гібса-Гельмгольца
- •2.1.10. Хімічний потенціал.
- •2.1.11. Хімічна рівновага. Стандартна і емпіричні константи рівноваги.
- •2.1.12. Рівняння ізотерми хімічної реакції Вант-Гофа
- •2.1.13. Рівняння ізобари і ізохори хімічної реакції. Вплив температури, тиску і домішок інертних газів на рівновагу реакції.
- •2.1.14. Обчислення констант рівноваги із стандартних величин термодинамічних функцій за рівнянням Тьомкіна – Шварцмана.
- •2.2. Приклади розв'язання задач
- •2. При адіабатичному стисненні робота розраховується наступним чином:
- •Використовуючи отримане значення т2 визначаємо роботу адіабатичного стиснення
- •Визначаємо зміну ентропії для реакції при стандартних умовах (величини ентропій вихідних речовин та продуктів реакції відповідно даних з довідника):
- •Рівноважна 3-3/4·х 1-1/4·х х Константа рівноваги має такий вираз
- •Прореагувало і утворилося 3х х 4х
- •Тоді, константа рівноваги Кn складає:
- •Якщо тепловий ефект δн не залежить від температури, тоді тепловий ефект хімічної реакції визначаємо за наближеною формою рівняння ізобари:
- •2.3. Багатоваріантні задачі
- •3. Индивідуальне розрахунково-графічне завдання
- •3.1. Пояснення для вирішення завдання
- •3.1.1. Розрахунок константи рівноваги хімічної реакції
- •3.1.2 Розрахунки виходу продуктів реакції
- •3.1.3. Розрахунок залежності виходу аміаку від тиску та температури
- •3.1.4. Розрахунки рівноваги в реальних системах
- •3.2. Багатоваріантне графічно-розрахункове завдання
- •4. Перелік контрольних запитань
- •4.1. Перелік запитань для самоконтролю
- •4.2. Питання до екзаменаційних білетів
- •4.2.1. Теплоємність, перше начало термодинаміки, термохімія
- •4.2.2. Друге і третє начало термодинаміки
- •4.2.3. Хімічна рівновага
- •5. Нарахування рейтингових балів
- •5.1. Таблиця відповідності рейтингових балів за національною та європейською шкалами
- •5.2. Правила нарахування рейтингових балів
- •5.3. Таблиця відповідності оцінок та балів за європейською і національною шкалами
- •6. Список рекомендованої літератури Основна література
- •Перелік позначень
1.4. Тематичний план та зміст лекційного курсу 6 тетраместру
-
Тиж-день
Назва розділів, теми лекцій та їх зміст
Кіль-кість годин
Хімічна термодинаміка.
1/11
1. Перше начало термодинаміки
Предмет і зміст курсу фізичної хімії. Її значення для фахової підготовки хіміків-технологів. Перше начало термодинаміки. Термодинамічні системи і термодинамічні параметри. Внутрішня енергія, ентальпія, теплота і робота. Функції стану і процесу. Рівняння для обчислення роботи, зміни ентальпіі і внутрішньої енергії у різних процесах.
Теоретичні і експериментальні методи фізичної хімії
2
СР
(1 год.)
2/12
2. Термохімія
Тепловий ефект. Закон Геса. Стандартний стан речовини. Стандартні ентальпії утворення і згоряння сполук. Залежність теплового ефекту процесу від температури. Рівняння Кірхгофа. Теплоти розчинення і розведення. Теплота сольватації. Зміна ентальпіі і теплоємності при фазових переходах.
Квантова теорія теплоємності газоподібних і кристалічних речовин
2
СР
(1 год.)
3/13
3. Друге начало термодинаміки
Термодинамічні процеси (рівноважні і нерівноважні, довільні та примусові). Друге начало термодинаміки.
Ентропія. Рівняння Клаузіуса. Ентропія як критерій спрямованості довільних процесів в ізольованих системах. Статистичний характер ІІ закону термодинаміки. Обчислення зміни ентропії в різних процесах.
Постулат Планка. Обчислення абсолютної ентропії речовини та зміни ентропії у ході хімічної реакції.
2
-
Тиж-день
Назва розділів, теми лекцій та їх зміст
Кіль-кість годин
4/14
4. Критерії спрямованості процесів і умови рівноваги у закритих і відкритих системах.
Об`єднаний вираз першого і другого начал термодинаміки. Енергія Гібса і енергія Гельмгольца як критерій спрямованості і границі перебігання процесів у закритих системах. Характеристичні функції. Рівняння Гібса-Гельмгольца. Хімічний потенціал. Парціальні мольні величини. Залежність хімічного потенціалу від параметрів стану. Критерій спрямованості процесів і умови рівноваги у відкритих системах.
2
5/15
5. Хімічна рівновага
Хімічна рівновага. Закон діючих мас. Стандартна і емпіричні константи рівноваги. Рівняння ізотерми хімічної реакції Вант-Гофа. Обчислення складу рівноважної суміші, виходу продуктів, ступеню перетворення, ступеню дисоціації.
2
6/16
6. Вплив різних чинників на вихід продуктів реакції
Вплив температури на хімічну рівновагу. Рівняння ізобари і ізохори хімічної реакції. Вплив температури, тиску і домішок інертних газів на зсув рівноваги.
Обчислення констант рівноваги із стандартних величин термодинамічних функцій.
Розрахунки коефіцієнтів рівняння Тьомкіна – Шварцмана
2
СР
(1 год.)
7/17
7. Хімічна рівновага в реальних системах
Хімічний потенціал в реальних системах. Рівняння стану Ван-дер-Ваальса, Редліха-Квонга, віріальне. Критичні параметри. Принцип відповідного стану. Фугітивність і методи її обчислення. Обчислення виходу продукту при високому тиску.
2
8/18
8. Елементи статистичної термодинаміки.
Визначення термодинамічних властивостей речовини за молекулярними характеристиками. Елементи статистичної термодинаміки. Поняття про термодинамічну ймовірність стану. Сума за станами. Молекулярні суми за станами для окремих форм руху. Зв`язок термодинамічних функцій ідеального газу з сумами станів.
Термодинамічні функції газів, обумовлені обертальними, коливальними та іншими видами руху молекул. Розрахунки теплоємності, ентропії, внутрішньої енергії, ентальпії та термодинамічних потенціалів на основі спектроскопічних характеристик речовини. Визначення констант рівноваги.
2
СР
(4 год.)