Физическая химия: Учебное пособие

Description

Рассмотрены вопросы термодинамики, химического и фазового равновесий, химической кинетики, теории растворов и поверхностных явлений, термодинамики электрохимических систем. Предназначено для студентов бакалавриата направлений подготовки 22.03.02 «Металлургия» и 22.03.01 «Материаловедение и технологии материалов», может быть полезно магистрантам указанных направлений. Физическая химия: учебное пособие / Н. В. Белоусова, М. Н. Васильева, Н. С. Симонова, А. Ф. Шиманский ОГЛАВЛЕНИЕ Введение 1. Химическая термодинамика 1.1. Основные понятия 1.2. Внутренняя энергия, теплота и работа 1.3. Первый закон термодинамики 1.4. Теплоемкость 1.5. Зависимость теплового эффекта от температуры 1.6. Второй и третий законы термодинамики 1.6.1. Второй закон термодинамики 1.6.2. Обратимые и необратимые процессы 1.6.3. Расчет изменения энтропии в обратимых процессах. Третий закон термодинамики 1.7. Энергия Гиббса и энергия Гельмгольца 1.8. Характеристические функции 1.9. Зависимость энергии Гиббса от температуры и давления ................. 2. Химическое равновесие 2.1. Закон действующих масс 2.2. Зависимость константы равновесия от температуры 2.3. Уравнение изотермы Вант-Гоффа 2.4. Методы определения константы равновесия. Стандартное химическое сродство 3. Растворы 3.1. Классификация растворов 3.2. Способы выражения состава раствора 3.3. Основные направления в развитии теории растворов 3.4. Взаимодействия между частицами в растворе 3.5. Термодинамические условия образования растворов 3.6. Интегральные и парциальные мольные величины 3.7. Свойства растворов 3.7.1. Понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором. Закон Рауля 3.7.2. Растворимость веществ в растворах и расплавах 3.7.3. Коллигативные свойства растворов 3.7.4. Закон распределения вещества между двумя несмешивающимися фазами 3.7.5. Термодинамические расчеты для реальных растворов. Активность 4. Фазовые равновесия 4.1. Правило фаз Гиббса 4.2. Уравнение Клапейрона – Клаузиуса 4.3. Диаграммы состояния однокомпонентных систем 4.4. Диаграммы состояния двухкомпонентных систем 4.1.1. Диаграмма состояния двухкомпонентной системы с полной взаимной растворимостью компонентов в жидком состоянии и полной взаимной нерастворимостью компонентов в твердом состоянии эвтектического типа 4.4.2. Диаграмма состояния двухкомпонентной системы с непрерывными рядами твердых и жидких растворов 4.4.3. Диаграммы состояния двухкомпонентных систем с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии 4.4.4. Диаграмма состояния двухкомпонентной системы с неограниченной растворимостью в жидком состоянии и полной нерастворимостью в твердом состоянии с конгруэнтно плавящимся химическим соединением 4.4.5. Диаграмма состояния двухкомпонентной системы с полной растворимостью в жидком состоянии и полной нерастворимостью в твердом состоянии с инконгруэнтно плавящимся химическим соединением 4.4.6. Диаграмма состояния двухкомпонентной системы с ограниченной растворимостью компонентов в жидком состоянии и монотектическим превращением 4.5. Диаграммы состояния трехкомпонентных систем 5. Основы химической кинетики 5.1. Классификация химических реакций 5.2. Кинетика гомогенных процессов 5.2.1. Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ 5.2.2. Кинетика простых реакций 5.2.3. Методы определения порядка реакции 5.2.4. Кинетика сложных реакций 5.2.5. Реакции в потоке 5.2.6. Влияние температуры на скорость химической реакции. Энергия активации 5.3. Теории химической кинетики 5.3.1. Теория бинарных соударений 5.3.2. Теория активированного комплекса 5.4. Кинетика гетерогенных процессов 5.4.1. Диффузия 5.4.2. Термодинамика и кинетика взаимодействий. Физико-химические модели систем и процессов 6. Основы термодинамики электрохимических систем. Неравновесные явления 6.1. Электролиты 6.2. Характеристики процесса диссоциации 6.3. Электростатическая теория сильных электролитов 6.4. Неравновесные явления в растворах электролитов 6.5. Электродные процессы и электродвижущие силы 6.5.1. Электродные потенциалы и электродвижущая сила 6.5.2. Обратимые и необратимые электроды 6.5.3. Термодинамика электродных процессов и электрохимических цепей 6.5.4. Классификация обратимых электродов 6.5.5. Электрохимические цепи 6.6. Электролиз 7. Поверхностные явления 7.1. Классификация дисперсных систем 7.2. Поверхностное натяжение 7.3. Смачивание. Адгезия. Когезия 7.4. Взаимодействие на границе жидкость – жидкость – газ. Растекание одного расплава по поверхности другого 7.5. Термодинамические свойства искривленной поверхности раздела фаз 7.6. Адсорбция 7.6.1. Адсорбция на границе твердое тело – газ 7.6.2. Адсорбция на границе твердое тело – раствор 7.6.3. Адсорбция на границе раствор – газ Заключение Библиографический список