Раздел 3. Второй закон термодинамики и его применение к определению направления процессов и условий равновесия

Второй закон термодинамики и границы его применимости. Hаправленность макроскопических процессов. Обратимые и необратимые процессы. Статистический характер второго закона термодинамики. Термодинамическая вероятность и энтропия. Связь изменения энтропии с теплотой процесса. Определение направления процессов и условий равновесия по изменению энтропии в адиабатических условиях. Изменение энтропии при фазовых переходах чистых веществ. Энергия Гельмгольца (F) и энергия Гиббса (G). Определение направления процессов и условий равновесия по изменению энергии Гельмгольца или энергии Гиббса. Зависимость энтропии и энергии Гиббса от температуры и давления. Связь F и G с работой обратимого процесса. Химическое сродство.

Фугитивность. Стандартные состояния вещества. Изменение энергии Гиббса при переходе веществ из стандартного состояния в произвольно заданное. Термодинамическая активность вещества. Связь между стандартным и нестандартным изменением энергии Гиббса в химической реакции. Уравнение изотермы реакции. Константа равновесия реакции. Способы выражения константы равновесия.

Зависимость изменения энергии Гиббса и константы равновесия от температуры (уравнения Гиббса-Гельмгольца и изобары химической реакции). Расчет константы равновесия химической реакции при различных температурах по уравнению Темкина-Шварцмана и приближенным формулам.

Принцип смещения равновесия при внешнем воздействии на систему (принцип Ле-Шателье).

Раздел 4. Третий закон термодинамики и расчет абсолютных значений энтропии

Третий закон термодинамики в формулировке Планка. Энтропия и теплоемкость вещества при абсолютном нуле температуры. Вычисление абсолютного значения энтропии по теплоемкостям веществ и теплотам их фазовых превращений.

Раздел 5. Термодинамическая теория растворов

Определение раствора. Способы выражения концентраций компонентов. Парциальные молярные свойства компонентов раствора и методы их определения. Уравнение связи парциального молярного свойства компонентов (уравнение Гиббса-Дюгема) и его анализ.

Теплоты растворения − интегральная и дифференциальная. Знак теплоты смешения и соотношение энергий одноименных и разноименных связей в растворе. Влияние теплоты агрегатного превращения при образовании раствора на теплоту растворения. Изменение энергии Гиббса при образовании раствора.

Реальные растворы. Химический потенциал, активность и коэффициент активности компонента раствора. Способы выбора стандартного состояния компонента раствора.

Идеальные растворы. Парциальные молярные свойства компонентов в идеальных растворах. Изменение энтропии и энергии Гиббса при образовании идеального раствора. Активность компонента в идеальном растворе. Закон Рауля.

Бесконечно разбавленные растворы. Активность растворителя и растворенного вещества в бинарном растворе. Закон Генри.

Hулевое приближение теории регулярных растворов. Зависимость коэффициентов активности компонентов регулярного раствора от состава. Энергия взаимообмена.

Активности компонентов в реальном растворе. Экспериментальные методы определения активностей компонентов раствора.