ChemNet
 
Химический факультет МГУ

Учебные материалы по физической химии


Профессор
М.В.Коробов
 

Физическая химия

Лекции для студентов четвертого курса (2015/2016 год)

Лектор: профессор Михаил Валерьевич Коробов

Сайт курса: korobov.chem.msu.ru

Осенний семестр
Химическая и статистическая термодинамика
Предисловие лектора

N

Содержание лекции

1

Основные понятия термодинамики. Уравнения состояния. Уравнение состояния идеального газа, уравнение Ван-дер-Ваальса, закон соответственных состояний. Термические коэффициенты. PDF

2

Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия, тепло, работа, теплоемкость. PDF

3

Первый закон в химии. Энтальпии реакций, энтальпии образования, закон Гесса и закон Кирхгоффа. PDF

4

Второй закон термодинамики. Энтропия. Формулировки Первого и Второго законов термодинамики. PDF

5

Второй закон, термодинамические потенциалы. Условия термодинамического равновесия. Уравнения Гиббса-Дюгема, Гиббса - Гельмгольца, уравнения Максвелла. PDF

6

Химический потенциал. Выражение для химического потенциала идеального и реального газов. Фугитивность. Условия химического равновесия. Химическое сродство. Константа равновесия реакций с участием газов. Изотерма химической реакции. PDF

7

Условия  фазового равновесия. Правило фаз.  Уравнение Клаузиуса - Клапейрона. Условия мембранного равновесия. PDF

8

Диаграммы состояния однокомпонентных систем (вода, сера, фосфор). Фазовые переходы первого и второго рода. Уравнение Эренфеста. PDF

9

Основные понятия термодинамики растворов. Химический потенциал компонента в растворе. Закон Рауля и закон Генри. Выбор стандартных состояний для химического потенциала. Термодинамическая активность. Идеальный, регулярный и атермальный растворы. PDF

10

Парциальные мольные и средне-мольные величины Уравнения Гиббса-Дюгема-Маргулеса.. Фазовые равновесия в двухкомпонентных системах (уравнение Шредера, Ван-Лаара и т.п.) PDF

11

Фазовые и мембранные равновесия в двухкомпонентных системах (криоскопия, эбулиоскопия, осмос). Диаграммы p-x (T=const), отклонения от идеальности. Законы Коновалова. Диаграммы плавкости T-x (p=const). PDF

12

Расслаивание. Зависимости G*-x (p,T=const) и диаграммы p-x (T=const), T-x (p=const) в двухкомпонентных систем. Химические равновесия в растворах. Константы равновесия для реакций в растворах при разном выборе стандартных состояниях. Изобара химической реакции. PDF

13

Константы равновесия химических реакций (продолжение). Расчет равновесных выходов продуктов. Как по энергии Гиббса судить о возможности протекания химических реакций? Третий закон термодинамики. Приведенный термодинамический потенциал, термодинамические таблицы. PDF

14

Термодинамика адсорбции. Уравнение Гиббса. Изотермы Ленгмюра и БЭТ. PDF

15

Термодинамика необратимых процессов. Производство энтропии. Линейные законы. Связь между сродством и скоростью химической реакции. Перекрестные явления. Принцип Кюри, соотношения Онсагера. Теорема Пригожина. PDF

16

Основные понятия статистической термодинамики. Энтропия и термодинамическая вероятность. Метод ячеек Больцмана. Статистики Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака. Фазовое Г-пространство. Плотность вероятности в фазовом пространстве. PDF

17

Фазовые пространства. Плотность вероятности в фазовом пространстве. Микроканонический и канонический ансамбль. Связь между энтропией и плотностью вероятности. Суммы по состояниям Z и Q. Связь с термодинамическими функциями. PDF

18

Расчет сумм по состояниям для различных видов движения. Поступательная сумма по состояниям. Формула Закура — Тетроде. Электронная сумма по состояниям. Характеристические температуры. PDF

19

Фазовое μ — пространство. Распределение молекул по скоростям и по энергиям в идеальном газе. Функция f(E) в Г- и μ — пространствах. Колебательная сумма по состояниям. PDF

20

Вращательная сумма по состояниям. Ядерная сумма по состояниям. Заторможенное внутреннее вращение. Итоги статистических расчетов для идеальных газов. PDF

21

Расчет константы равновесия химической реакции методом статистической термодинамики. Равновесие пара-орто (1:3) водород. Закон равнораспределения. Теории теплоемкости атомных кристаллов Эйнштейна и  Дебая. Конфигурационный интеграл. PDF

22

Метод ячеек в статистической термодинамике жидкостей. Клеточный интеграл. Расчет энтропии смешения в рамках решеточной модели раствора. Парадокс Гиббса. Расчет конфигурационного интеграла для реальных газов (начало). PDF

23

Расчет конфигурационного интеграла для реальных газов методом Урселла-Майера. Статистическое рассмотрение вириального уравнения и закона соответственных состояний. PDF




Сервер создается при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований
Не разрешается  копирование материалов и размещение на других Web-сайтах
Вебдизайн: Copyright (C) И. Миняйлова и В. Миняйлов
Copyright (C) Химический факультет МГУ
Написать письмо редактору