Физическая химия. Книга 1. Основы химической термодинамики. Фазовые равновесия — Учебник разработан сотрудниками кафедры Физической и коллоидной химии ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технологический университет» с учетом многолетнего опыта преподавания дисциплины. Авторы уделили особое внимание всем сложным с математической точки зрения уравнениям и выводам и постарались детально разъяснить неоднозначные и вызывающие затруднения у обучающихся аспекты физической химии. Учебник полностью охватывает материал, предусмотренный примерной программой дисциплины «Физическая химия», и включает четыре раздела: «Основы химической термодинамики», «Фазовые равновесия»; «Электрохимия», «Химическая кинетика». Предназначен для студентов высших учебных заведений, обучающихся по химико-технологическим направлениям и специальностям, а также для аспирантов, научных сотрудников, преподавателей, изучающих физическую химию.
Содержание:
Список обозначений Основы химической термодинамики Основные понятия термодинамики Термодинамическая система. Компонент системы. Фаза Термодинамические переменные (термодинамический параметр, термодинамическая функция) Термодинамические процессы Газы. Идеальные и реальные газы. Параметры газов. Уравнение состояния Параметры газа Уравнение состояния идеального газа Реальные газы Уравнение Ван-дер-Ваальса Первый закон термодинамики Энергия. Внутренняя энергия Передача энергии: теплота и работа Вычисление работы расширения идеального газа Изучение тепловых явлений. Вычисление количества теплоты. Теплоемкость Первый закон термодинамики Применение Первого закона термодинамики к некоторым системам. Энтальпия Термохимия. Закон Гесса Применение закона Гесса — методы расчета тепловых эффектов Вычисление тепловых эффектов по теплотой образования. — Вычисление тепловых эффектов по теплотой сгорания. — Расчет теплового эффекта по энергиям связей Зависимость теплового эффекта о т температуры. Закон Кирхгофа Второй закон термодинамики Второй закон термодинамики. Формулировки Тепловые машины. КПД. Цикл Карно КПД цикла Карно Разбиение произвольного обратимого цикла на циклы Карно. Энтропия Объединенное уравнение 1 и 2 законов термодинамики Свойства энтропии Вычисление энтропии Характеристические термодинамические функции Функция Гельмгольца Функция Гиббса Связь между функциями Гиббса и Гельмгольца Характеристические термодинамические функции Как определить возможность и направление протекания самопроизвольного процесса в данной системе? — Как определить предел протекания процесса и охарактеризовать состояние равновесия? — Как через производные характеристических функций получить другие термодинамические параметры, характеризующие данную систему и процесс? Свойства функций Гиббса и Гельмгольца Влияние температуры. Уравнения Гиббса-Гельмгольца (уравнения минимальной и максимальной полезной работы). — Влияние давления Приведенная функция Гиббса Химический потенциал Растворы, идеальные и реальные. Сольватация Парциальные молярные величины Термодинамические признаки идеального раствора. Регулярные и атомические растворы Химический потенциал Уравнения Гиббса-Дюгема Методы определения парциальных молярных величин Аналитический метод. — Графические методы. — Метод мафического дифференцирования. — Метод отрезков. — Графическое определение парциальной молярной величины одного компонента по известным значениям парциальных молярных величин второго компонента Фугитивность Определение фугитивности При помощи объемной поправки реального газа. — Приближенный метод Активность Химическое равновесие Характеристики химического равновесия Закон действия масс и константа равновесия Способы выражения констант равновесия Константа равновесия гетерогенной реакции Смещение равновесия. Принцип Ле Шателье. Факторы, влияющие на константы равновесия Использование закона действия масс для расчета состава равновесной смеси и констант равновесия Уравнение изотермы химической реакции Зависимость равновесия от температуры. Уравнения изобары н изохоры химической реакции Зависимость равновесия от давления. Уравнение Планка Расчет химического равновесия Прямой расчет. — Косвенный расчет. — Пути расчета константы равновесия. — Метод Шварцмана-Темкина. — Использование приведенной функции Гиббса Третий закон термодинамики Формулировки и история Следствия из третьего закона Следствие первое. — Следствие второе. — Следствие третье. — Следствие четвертое Введение в термодинамику полимеризационных процессов Введение в статистическую термодинамику Статистический метод в термодинамике Основные понятия теории вероятностей Основные понятия статистической термодинамики Статистика Максвелла-Больцмана Связь энтропии и термодинамической вероятности Распределение Максвелла-Больцмана. Сумма по состояниям Свойства сумм по состояниям Выражение термодинамических величин через сумму по состояниям Пример вычисления суммы по состояниям для поступательного движения Введение в термодинамику неравновесных процессов Основные понятия неравновесной термодинамики Открытые системы. — Потоки и силы. Перекрестные явления. — Производство энтропии. Теорема Пригожина. — Стационарное неравновесие Линейная и нелинейная неравновесные термодинамики. Принцип локального равновесия Устойчивость стационарных состояний. Самоорганизация Фазовые равновесия Основные понятия Гетерогенное равновесие. Критерии равновесия в гетерогенной системе Правило фаз Гиббса Физико-химический анализ. Фазовые диаграммы. Некоторые методы фазового анализа Фазовое равновесие в однокомпонентных системах Фазовые переходы первого рода. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Полиморфизм Вывод уравнения Клапейрона-Клаузиуса. — Полиморфизм. — Фазовые переходы первого рода на атомном уровне Фазовые переходы второго рода. Уравнения Эренфеста Примеры фазовых переходов второго рода. — Термодинамика фазовых переходов второго рода. — Относительность классификации Эренфеста Фазовая диаграмма воды Фазовая диаграмма серы Термотропные жидкие кристаллы Классификация жидких кристаллов. — Смектические жидкие кристаллы. — Нематические жидкие кристаллы. — Холестерические жидкие кристаллы. — Дискотические жидкие кристаллы. — Полиморфизм жидких кристаллов. — Параметр порядка. — Особенности методов исследования фазовых переходов в термотропных жидких кристаллах Особенности фазовых переходов в наносистемах Особенности фазовых переходов в полимерах Структура полимеров. — Кристаллическое состояние полимеров. — Жидкокристаллическое состояние полимеров. — Жидкое фазовое состояние полимеров Фазовые равновесия в двухкомпонентных системах Условия равновесия и графическое представление двухкомпонентных систем Растворимость О русской школе теории растворенного состояния (фрагмент статьи К.П. Мищенко «Значение работ М.С. Вревского в развитии теории растворов»). — Растворимость газов в газах. — Растворимость газов в жидкостях. — Растворимость газов в твердых телах. — Взаимная растворимость жидкостей. — Растворимость твердых веществ в жидкостях. — Взаимная растворимость твердых веществ Равновесие жидкость-пар в двухкомпонентных системах Давление насыщенного пара над жидкостью в идеальных двухкомпонентных системах. — Первая система, компоненты которой растворимы друг в друге при любых соотношениях. Закон Рауля. — Вторая система, компоненты которой абсолютно нерастворимы друг в друге. — Несовпадение составов жидкости и пара в идеальных двухкомпонентных системах. — Первая система, компоненты которой растворимы друг в друге при любых соотношениях. Первый закон Коновалова Линия жидкости и линия пара. — Вторая система, компоненты которой взаимно нерастворимы друг в друге. Гетероазеотроп. — Давление насыщенного пара над жидкостью в реальных двухкомпонентных системах. — Первая система, компоненты которой растворимы друг в друге при любых соотношениях (реальная двойная двухфазная система). Отклонения от закона Рауля. Активность. Второй закон Коновалова. Азеотропные точки. — Тангенциальный азеотроп. — Особенности экспериментального исследования равновесия между жидкостью и паром. — Углубленно: термодинамический вывод законов Коновалова. — Вторая система, компоненты которой нерастворимы друг в друге (реальная двойная трехфазная система). Ограниченная растворимость. — Взаимосвязь диаграмм давление-состав и температура-состав. — Вид фазовых диаграмм при изменении температуры (давления). Законы Вревского. — Связь зависимостей температура-состав и функция Гиббса-состав. — Правило рычага. — Разделение жидких смесей. Перегонка. — График зависимости состава насыщенного пара от состава равновесной с ним жидкости. — Пример анализа фазовой диаграммы жидкость-пар Равновесие кристаллы-расплав в двухкомпонентных системах Кристаллизация в системах, компоненты которых в твердой фазе полностью растворимы. — Компоненты не образуют твердых соединений. — Компоненты образуют твердые соединения. — Кристаллизация в системах, компоненты которых полностью растворимы в твердой фазе, но обладают частичной растворимостью в жидкой. — Кристаллизация в системах, компоненты которых в твердой фазе ограниченно растворимы. — Системы, температуры плавления компонентов которых близки (системы с эвтектикой). — Системы с эвтектикой и образованием химических соединений. Дальтониды и бертоллиды. — Системы, в которых температуры плавления компонентов значительно различаются (системы с перитектикой). — Системы, с перитектикой и образованием химических соединений. — Кристаллизация в системах, компоненты которых в твердой фазе нерастворимы. — Компоненты не образуют стехиометрических соединений и полностью растворимы в жидкой фазе. — Эвтектическая остановка. Треугольник Таммана. — Уравнение кривой ликвидуса (уравнение Шредера-Ле Шателье). — Компоненты образуют стехиометрические соединения. — Компоненты в жидкой фазе ограниченно растворимы. — Влияние давления на характер фазовых диаграмм кристаллы-расплав. — Двухкомпонентные системы с образованием термотропных жидких кристаллов Равновесия в разбавленных растворах нелетучих веществ. Коллигативные свойства растворов Понижение давления пара над раствором. — Повышение температуры кипения и понижение температуры кристаллизации раствора. — Осмос. — Криоскопия, эбуллиоскопия, осмометрия. — Коллигативные свойства в растворах электролитов. Изотонический коэффициент Лиотропные жидкие кристаллы Трехкомпонентные системы Графическое представление трехкомпонентных систем Диаграмма жидкость-пар тройной системы без азеотропных точек Диаграмма кристаллы-расплав трехкомпонентной системы с тройной эвтектикой Кривые расслоения в трехкомпонентных жидких системах. Экстракция
В данном пособии используется аппарат классической и статистической термодинамики для описания свойств газов, жидкостей, твердых тел, растворов, химических и фазовых равновесий. Значительное внимание уделено вопросам обоснования термодинамики и рассмотрению физического смысла важнейших соотношений и методов, используемых в химической термодинамике. ...
Основы классической и статистической термодинамики излагаются в соответствии с программой курса физической химии. Рассматриваются законы, математический аппарат и приложения химической термодинамики, а также основы статистических методов и их применение к теории газов, жидкостей, кристаллов, растворов и термодинамика необратимых процессов.
Учебник написан на современном учебно-методическом уровне. В нем отражены достижения физико-химической науки по всем ее трем методам: квантовой химии, химической термодинамике и химической кинетике(вместе с катализом). Для лучшего усвоения материала и его практического применения многие параграфы снабжены расчетными примерами.Для студентов хи ...
Физическая химия. Книга 2. Электрохимия. Химическая кинетика — Учебник разработан сотрудниками кафедры Физической и коллоидной химии ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технологический университет» с учетом многолетнего опыта преподавания дисциплины.
Данный материал НЕ НАРУШАЕТ авторские права никаких физических или юридических лиц. Если это не так - свяжитесь с администрацией сайта. Материал будет немедленно удален. Электронная версия этой публикации предоставляется только в ознакомительных целях. Для дальнейшего её использования Вам необходимо будет приобрести бумажный (электронный, аудио) вариант у правообладателей.
Название: 
Распечатать
