ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Варфоломеев Михаил Алексеевич

Физическая химия – это раздел химии, который изучает химические явления на основе законов физики Химическая термодинамика (энергетические эффекты в химических процессах; возможность, направление и глубина протекания химического процесса) Учение о растворах (процессы образования растворов, их внутренняя структура и важнейшие свойства) Кинетика и катализ (скорость и механизм протекания химических процессов в различных средах при различных условиях) Электрохимия (свойства растворов электролитов; явления электропроводности, электролиза, коррозии; работа гальванических элементов) Коллоидная химия (поверхностные явления; свойства мелкодисперсных гетерогенных систем)

Гомогенная система – система, внутри которой нет поверхностей, разделяющих отличающиеся по свойствам части системы (фазы). Гетерогенная система – система, внутри которой присутствуют поверхности, разделяющие отличающиеся по свойствам части системы. Фаза – совокупность гомогенных частей гетерогенной системы, одинаковых по физическим и химическим свойствам, отделённая от других частей системы видимыми поверхностями раздела. окружающая среда система ТЕРМОДИНАМИКА. Основные понятия Термодинамика - наука о взаимопревращениях различных форм энергии и законах этих превращений Термодинамическая система – тело или группа тел, находящихся во взаимодействии, мысленно или реально обособленные от окружающей среды. Поверхность раздела

Виды термодинамических систем: 1. Изолированная система – система, которая не обменивается с окружающей средой ни веществом, ни энергией. 2. Закрытая система – система, которая обменивается с окружающей средой энергией, но не обменивается веществом. 3. Открытая система – система, которая обменивается с окружающей средой и веществом, и энергией. окружающая среда Е В-во Система

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕРМОДИНАМИКИ Совокупность всех физических и химических свойств системы характеризует её термодинамическое состояние. Все величины, характеризующие какое-либо макроскопическое свойство рассматриваемой системы параметры состояния. Интенсивные (температура, давление и т.д.) Экстенсивные (масса, объем и т.д.) Обратимый процесс – процесс, допускающий возможность возвращения системы в исходное состояние без того, чтобы в окружающей среде остались какие-либо изменения. Равновесный процесс – процесс, при котором система проходит через непрерывный ряд равновесных состояний. Т1Т1 Т2Т2 Т3Т3 Т3Т3

Закон состояния идеального газа V – объем, занимаемый образцом P – давление образца Т – температура по Кельвину T = t 0 C идеальный газ 0 K K K 00C00C100 0 C n – количество вещества n = m/M (m – масса, М – молекулярный вес) R = kПа л К -1 моль -1 – газовая постоянная

Внутренняя энергия системы (U) – сумма кинетической и потенциальной энергии всех частиц, составляющих систему. Теплота (Q) – это форма передачи и количество передаваемой энергии путем неупорядоченного движения молекул. Работа (A) – это форма передачи и количество передаваемой энергии путем упорядоченного движения частиц. система

Изолированная система: - функция состояния (не зависит от пути) - работа системой - работа над системой - поглощение теплоты - выделение теплоты Первый начало термодинамики

Работа расширения Р Внеш S h Р - работа системой

Работа идеального газа Изохорный процесс (V=const, V=0) Изотермический процесс (T=const)

Изобарный процесс (Р=const) Функция состояния Н - энтальпия Адиабатический процесс (Q=const)