Название: Химическая термодинамика и кинетика
Автор: Успенская И.А.
Издательство: М.: Изд. МГУ им. М.В. Ломоносова Teach-in
Год: 2022
Формат: pdf
Страниц: 203
Размер: 15 mb
Язык: русский
Конспект лекций по теме "Химическая термодинамика и кинетика" читаемый на химфаке МГУ.
Основная задача химии.
Феноменологическая термодинамика.
Термодинамические свойства.
Процесс. Виды процессов.
Термодинамические функции.
Постулаты термодинамики. Законы термодинамики.
Уравнения состояния.
Калорическое уравнение состояния.
Первый закон термодинамики.
Работа. Виды работы.
Теплоёмкость. Зависимость теплоёмкости CV и CP от давления P.
Методы измерения теплоёмкости CP.
Методы оценки Cp.
Калорическое уравнение состояния систем разного типа.
Термохимия.
Зависимость энтальпии и внутренней энергии от T, P и V.
Экспериментальные методы определения тепловых эффектов.
Тепловая теорема Нернста.
Расчет энтропии в различных процессах.
Преобразование Лежандра.
Доказательство свойства характеристичности на примере энергии Гиббса.
Доказательство того, что функция является критерием направленности процесса, на примере энергии Гельмгольца.
Расчёт изменения функций Гиббса и Гельмгольца в различных процессах.
Схема расчёта стандартные энергии Гиббса реакции с использованием общих химических справочников.
Зависимость энергии Гиббса от состава смеси.
Парциальные мольные свойства.
Уравнения Гиббса-Дюгема.
Химический потенциал.
Методы определения парциальных мольных свойств.
Газовые законы и их использование в термодинамике растворов.
Химические потенциалы компонентов различных термодинамических систем.
Вывод химических потенциалов компонентов различных термодинамических систем.
Интегральные свойства раствора.
Выбор уровня отсчета свойства раствора или выбор стандартного состояния в термодинамике раствора.
Выражение для расчета активности компонентов в разных системах сравнения.
Конфигурационный член свободной энергии.
Избыточная энергия Гиббса раствора.
Функция стабильности.
Термодинамическое определение идеального раствора.
Экспериментальные методы определения активности.
Методы определения летучести.
Построение фазовых диаграмм. Расчет фазовых равновесий.
Общий принцип построения фазовых диаграмм.
Расчёт фазовой диаграммы однокомпонентной системы из частных условий равновесия.
Фазовые переходы.
Аналитическое описание фазовых переходов 2-го рода.
Двухкомпонентные системы.
Расчёт фазовой диаграммы бинарной системы эвтектического типа.
Вывод уравнения для оценки понижения температуры кристаллизации.
Расчёт фазовых равновесий в бинарной системе при условии образования растворов в твёрдом и жидком состоянии.
Расчёт фазовых диаграмм с конгруэнтно плавящимися соединениями.
Общее условие равновесия.
Частные условия равновесия.
Зависимость растворимости от давления.
Химические равновесия в гомогенных системах.
Уравнение изотермы химической реакции.
Химические (гомогенные) равновесия.
Константы равновесия. Зависимость констант равновесия от различных факторов.
Зависимость Kp (Ka) от температуры. Интегральная форма уравнения изобары химической реакции.
Зависимость Kp (Ka) от давления.
Алгоритм расчета равновесного состава с использованием Kp.
Введение в химическую кинетику.
Сопоставление простых и элементарных реакций со сложными реакциями.
Реакции нулевого порядка.
Реакции первого порядка.
Реакции второго порядка.
Методы определения порядка реакции.
Рекомендации к постановке эксперимента.
Кинетика сложных реакций.
Обратимые реакции. Обратная задача для обратимых реакции.
Параллельные реакции. Обратная задача для параллельных реакций.
Последовательные реакции.
Решение задачи для конечного продукта C.
Обратная задача для последовательных реакций.
Приближенные методы химической кинетики.
Влияние температуры на скорость химической реакции.
Методы определения энергии активации простых и элементарных реакций.
Энергия активации сложных реакций.
Кинетика реакций в конденсированной фазе.
Кинетика гетерогенных реакций.
Скорость реакции кристаллизации и растворения.
Кинетика топохимических реакций.
Введение понятия энтропии.
Формулировки II закона термодинамики.
Взаимосвязь термодинамических переменных (уравнение Гиббса-Дюгема).
Вывод частных условий равновесия.
Химическое равновесие.
Гетерогенно-каталитические реакции.
Линейная термодинамика неравновесных процессов.