Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 634699)
Контекстум
.

Физическая химия: краткий курс (200,00 руб.)

0   0
Первый авторЖуков Б. Д.
ИздательствоИзд-во НГТУ
Страниц349
ID206058
АннотацияИзлагаются основы равновесной химической термодинамики, химической кинетики, учения о растворах, теории фазовых переходов и электрохимии. Даны методические указания к решению задач по физической химии и подборка контрольных заданий для самоконтроля. Словарь химических терминов поможет лучше освоить учебный материал.
Кому рекомендованоПособие предназначено для студентов направлений «Новые материалы и технологии», «Технология продуктов общественного питания», но может быть полезно студентам других специальностей, изучающим основы физической химии.
ISBN978-5-7782-1325-8
УДК541.1(075.8)
ББК24.5
Жуков, Б.Д. Физическая химия: краткий курс : учеб. пособие / Б.Д. Жуков .— Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2008 .— 349 с. — (Учебники НГТУ) .— ISBN 978-5-7782-1325-8 .— URL: https://rucont.ru/efd/206058 (дата обращения: 24.04.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

Молекулярная физика Химическая термодинамика Органическая химия Квантовая механика Неорганическая химия Кинетика и катализ Биохимия Производство продуктов питания Биотехнологии Физическая химия Прикладные науки и производство Фундаментальные науки Термодинамика Учение о растворах Кристаллохимия Фазовые переходы и равновесия Поверхностные явления Электрохимия Геологические науки Переработка сырья минерального Коллоидная химия Химическая промышленность Экология Машиностроение ВВЕДЕНИЕ 7 На схеме показаны разделы физической химии, важные для понимания специальных дисциплин, которые определяют существо технологических процессов. <...> Химическая термодинамика это метод физики, который в химии используют для изучения закономерностей превращения химической энергии в другие виды энергии. <...> Термодинамическое исследование позволяет предсказать возможности самопроизвольного протекания химического процесса в заданном направлении и пределы его протекания. <...> Химическая кинетика и катализ – основной раздел физической химии, который занимается исследованием механизмов химических процессов и их скоростей. <...> Электрохимия рассматривает физико-химические свойства ионных систем (растворы электролитов, расплавы), а также кинетику и механизмы процессов, возникающих на границе двух фаз с участием заряженных частиц (ионов и электронов). <...> В 1869 году он открыл периодический закон химических элементов, а в 1887 году сформулировал гидратную теорию растворов. <...> Значительный вклад в развитие химической кинетики, теории растворов, электрохимии внесли В. <...> Глава 1 СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ХИМИЧЕСКИХ СИСТЕМ Физическая химия имеет дело с количественными законами химии, и поэтому одной из ее основных задач является детальное описание состояния любого вида атомов, ионов и молекул. <...> Простым системам отвечают идеальные растворы, которые количественно характеризуются законами Рауля и Вант-Гоффа (см. табл. <...>
Физическая_химия._Краткий_курс.pdf
Стр.1
Стр.2
Стр.347
Стр.348
Стр.349
Физическая_химия._Краткий_курс.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Б.Д. ЖУКОВ ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Краткий курс Утверждено Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия НОВОСИБИРСК 2008
Стр.1
УДК 541.1(075.8) Ж 86 Инновационная образовательная программа НГТУ «Высокие технологии» Рецензенты: С.И. Главчева, канд. эконом. наук, зав. каф. ТОПП; А.В. Каменская, канд. физ.-мат. наук, доц.; Н.Ф. Уваров, д-р хим. наук, проф., ведущий научн. сотрудник ИХТТМ СО РАН Жуков Б.Д. Ж 86 Физическая химия : краткий курс : учеб. пособие / Б.Д. Жуков.  Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2008. – 352 с. (Серия «Учебники НГТУ»). ISBN 978-5-7782-1325-8 Излагаются основы равновесной химической термодинамики, химической кинетики, учения о растворах, теории фазовых переходов и электрохимии. Даны методические указания к решению задач по физической химии и подборка контрольных заданий для самоконтроля. Словарь химических терминов поможет лучше освоить учебный материал. Пособие предназначено для студентов направлений «Новые материалы и технологии», «Технология продуктов общественного питания», но может быть полезно студентам других специальностей, изучающим основы физической химии. УДК 541.1(075.8) ISBN 978-5-7782-1325-8 © Жуков Б.Д., 2008 © Новосибирский государственный технический университет, 2008
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ От автора ............................................................................................................................... 5 Введение ............................................................................................................................... 6 Глава 1. СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ХИМИЧЕСКИХ СИСТЕМ ...... 9 1.1. Классификация химических систем .................................................................... 9 1.2. Характеристика важнейших химических систем ............................................ 15 1.2.1. Газовые смеси ............................................................................................... 18 1.2.2. Дисперсные системы .................................................................................... 19 1.2.3. Твердое тело .................................................................................................. 21 1.2.4. Истинные растворы ....................................................................................... 23 Примечания к главе 1 ................................................................................................. 29 Глава 2. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ 31 2.1. Основные определения ........................................................................................ 32 2.2. Первый закон термодинамики ........................................................................... 49 2.2.1. Основные формулировки ............................................................................. 50 2.2.2. Термохимия ................................................................................................... 52 2.3. Второй закон термодинамики ............................................................................ 66 2.3.1. Формулировки второго закона термодинамики ......................................... 66 2.3.2. Статистический характер второго закона термодинамики ....................... 68 2.4. Третий закон термодинамики ............................................................................ 70 2.5. Основное уравнение термодинамики ................................................................ 72 2.5.1. Вывод основного уравнения термодинамики ............................................ 72 2.5.2. Использование термодинамических функций для построения математического аппарата термодинамики ............................................... 74 2.5.3. Химический потенциал ................................................................................ 77 2.5.4. Общая формула термодинамических функций .......................................... 80 2.5.5. Свойства термодинамических функций ..................................................... 81 2.5.6. Соотношения физико-химических свойств системы и термодинамических параметров ........................................................................... 84 Примечания к главе 2 ................................................................................................. 86 Глава 3. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ ................ 90 3.1. Основные определения ....................................................................................... 92 3.2. Закон действующих масс ................................................................................... 97 Примечания к главе 3 ............................................................................................... 100
Стр.347
350 Глава 4. ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ ................................................................. 101 4.1. Природа химического равновесия .................................................................. 102 4.2. Изотерма химической реакции ....................................................................... 105 4.3. Изобара химической реакции (зависимость константы равновесия от температуры) ................................................................................................ 107 Глава 5. ТЕРМОДИНАМИКА МЕЖФАЗНЫХ ПЕРЕХОДОВ И РАВНОВЕСИЙ ........................................................................................... 112 5.1 Основные понятия. Правило фаз ...................................................................... 112 5.2. Испарение и конденсация ................................................................................ 120 5.3. Растворение ....................................................................................................... 133 5.4. Плавление и кристаллизация ........................................................................... 140 5.5. Экстракция ......................................................................................................... 147 5.6.Физико-химический анализ .............................................................................. 150 Примечания к главе 5 ............................................................................................... 156 Глава 6. ИСТИННЫЕ РАСТВОРЫ ........................................................................... 159 6.1. Растворы неэлектролитов ................................................................................. 160 6.1.1. Обзор теорий растворов неэлектролитов .................................................. 160 6.1.2. Структура раствора и природа взаимодействий в растворе неэлектролита ............................................................................................. 162 6.2. Растворы электролитов ..................................................................................... 163 6.2.1. Терминология, классификация и основные понятия ............................... 163 6.2.2. Специфика равновесия в растворах слабых электролитов ..................... 165 6.2.3. Обзор теорий растворов электролитов ..................................................... 167 6.2.4. Современная теория сильных электролитов ............................................ 168 6.2.5. Гидролиз солей ............................................................................................ 174 6.2.6. Буферирование физико-химических характеристик растворов ............. 177 6.2.7. Транспортные явления в растворах электролитов .................................... 183 Примечания к главе 6 ............................................................................................... 191 Глава 7. МЕХАНИЗМЫ И КИНЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ ................ 194 7.1. Кинетика простых химических реакций ......................................................... 194 7.2. Кинетика сложных химических реакций ......................................................... 200 7.2.1. Основные типы механизмов сложных химических реакций .................. 200 7.2.2. Характеристика стадий массообмена и адсорбции ................................. 202 7.2.3. Теории элементарного акта химических стадий ...................................... 206 7.3. Формальная кинетика ....................................................................................... 216 7.3.1. Основные принципы формальной кинетики ............................................ 216 7.3.2. Простые реакции ......................................................................................... 217 7.4. Каталитические реакции .................................................................................. 220
Стр.348
351 7.4.1.Общие признаки каталитических реакций ................................................ 220 7.4.2. Гетерогенный катализ ................................................................................ 221 7.4.3. Гомогенный катализ ................................................................................... 223 7.4.4. Ферментативный катализ ........................................................................... 224 7.5. Температурная зависимость скорости химической реакции ......................... 227 Примечания к главе 7 ............................................................................................... 230 Глава 8. Электрохимические процессы ..................................................................... 233 8.1. Общие понятия, представления об электродах .............................................. 233 8.2. Гальванические цепи ........................................................................................ 239 8.3. Соглашение о гальванических цепях и знаках электродных потенциалов........................................................................................................ 243 8.4. Электропроводность растворов электролитов ............................................... 246 8.5. Соотношения электрических и термодинамических характеристик гальванических цепей ....................................................................................... 253 8.6. Электролиз водных растворов .......................................................................... 257 8.7. Коррозия ............................................................................................................ 261 Примечания к главе 8 ............................................................................................... 268 Глава 9. Методические указания к решению задач ................................................. 270 9.1. Выбор алгоритма решения задачи .................................................................... 270 9.2. Термодинамика ................................................................................................. 271 9.2.1. Расчеты изменений энтальпий.................................................................... 273 9.2.2. Расчеты изменения энтропии ..................................................................... 277 9.2.3. Расчеты изменения энергии Гиббса ........................................................... 280 9.2.4. Типовые задачи ............................................................................................ 281 9.3. Химическая кинетика ....................................................................................... 288 9.3.1. Определение порядка химической реакции ............................................. 288 9.3.2. Типовые задачи ........................................................................................... 291 9.4. Химическое равновесие .................................................................................... 294 9.5. Электрохимия ..................................................................................................... 296 Комментарий к контрольным заданиям ......................................................................... 299 Ответы группы «а» ................................................................................................... 299 Ответы группы «б» ................................................................................................... 311 Ответы группы «в» .................................................................................................... 324 Библиографический список ..................................................................................... 330 Именной указатель ................................................................................................... 333 Глоссарий .................................................................................................................. 335
Стр.349

Облако ключевых слов *


* - вычисляется автоматически
.