Предлагаемый конспект лекций написан в соответствии с рабочей программой курса физической и коллоидной химии для студентов технологических специальностей зоачной формы обучения.
Лекции охватывают содержание всех основных разделов физической химии:
1. Основы химической термодинамики (Лекции 1 – 3).
2. Основы химической кинетики (Лекции 4, 5).
3. Электрохимические процессы (Лекции 6-8)
4. Фазовые равновесия (Лекции 9-11 ).
Приступая к изучению очередного раздела, прежде всего ознакомьтесь с его содержанием. Затем при повторном чтении выпишите математические формулы, разберитесь в буквенных обозначениях всех параметров и их размерностях. Попробуйте воспроизвести формулы, закрыв конспект. Ответьте на вопросы для самоконтроля и решите задачи, приведенные в конце каждого раздела. Ответы на задачи даны в конце пособия.
Автор надеется, что предлагаемый конспект лекций позволит вам успешно выполнить контрольные задания и основательно подготовиться к экзамену.
Слово термодинамика происходит от греческих слов "термос" (теплота) и "динамос" (сила, движение). Термодинамика изучает различные формы энергии и их взаимные превращения.
Применение различных законов термодинамики к химическим и физико-химическим процессам является предметом химическойтермодинамики. Химическая термодинамика изучает превращения энергии при химических реакциях и способность химических систем совершать полезную работу.
Известно, что с помощью химических уравнений можно рассчитывать количество продуктов реакции при условии полного превращения исходных веществ. Однако многие реакции не протекают до конца, а некоторые вообще невозможны. Знание закономерностей химической термодинамики позволяет:
- предсказать возможно ли в принципе химическое взаимодействие между данными веществами при определенных условиях:
- предсказать до какой степени может протекать реакция прежде, чем установится химическое равновесие при данных условиях:
- выбрать оптимальные условия проведения процесса, обеспечивающие получение максимального выхода нужного продукта:
- рассчитать количество энергии, которое выделится при проведении реакции или необходимо затратить для ее осуществления.
Итак, знание законов химической термодинамики позволяет решать, не прибегая к эксперименту, многие практические задачи, возникающие в производственной и научно-исследовательской работе.
Прежде, чем переходить к рассмотрению химической термодинамики остановимся на основных термодинамических понятиях.