Загальні методичні вказівки

Впродовж навчального року студенти слухають лекції з фізичної хімії, матеріал на яких викладається відповідно до наведеної далі програми курсу. На заняттях вони пишуть невеликі контрольні роботи з теоретичного матеріалу в рамках МКР та виконують лабораторний практикум.

Готуючись до практичного заняття або контрольної роботи, студенти перш за все повинні ознайомитися з відповідним розділом програми, опрацювати матеріал за підручниками та конспектом, відповісти на контрольні запитання до кожної теми. Особливу увагу слід приділяти основним поняттям, визначенням, законам, висновкам, аналізу найважливіших рівнянь. Необхідно чітко зрозуміти фізичний зміст параметрів, що входять до цих рівнянь, знати їх розмірності, вміти графічно інтерпретувати математичні залежності та використовувати їх для розв’язування практичних задач. Дуже важливо навчитися користуватися довідниковою літературою.

Програма

Кредитний модуль

«Фізична хімія 1. Хімічна термодинаміка.

Фазові рівноваги та розчини»

Вступ. Предмет та зміст курсу фізичної хімії. Місце фізичної хімії в системi хімічних дисциплін.

Розділ 1. Хiмiчна термодинамiка

Тема 1.1. Предмет, задачi та основні поняття хімічної термодинаміки

Термодинамічні системи, їх класифікації. Параметри стану системи. Функції стану. Стандартні та нормальні умови. Термодинамічні процеси. Внутрішня енергія системи. Теплота та робота як форми обміну енергією.

Тема 1.2. Застосування першого закону термодинаміки до хімічних процесів

Формулювання та аналітичний вираз першого закону термодинаміки. Робота та зміна внутрішньої енергії ідеального газу в різних процесах. Ентальпія. Теплові ефекти ізохорних та ізобарних процесiв, зв’язок мiж ними.

Термохімія. Теплові ефекти реакції. Закон Гесса та його наслідки. Стандартний стан речовини. Стандартна теплота утворення речовини. Розрахунок теплового ефекту хімічної реакції за стандартними теплотами утворення учасникiв реакції. Теплота згоряння хімічної сполуки. Розрахунок теплового ефекту хімічної реакції за теплотами згоряння її учасникiв. Теплота розчинення. Теплота нейтралізації. Теплота гідратоутворення.

Теплоємність: середня, істинна, молярна, питома; зв’язок між ними. Теплоємність газiв, рідин та твердих речовин. Температурна залежність теплоємності речовини. Розрахунки істинної ізобарної теплоємності речовини при будь-якій температурі.

Зміна теплоємності системи внаслідок хімічної реакції. Температурна залежність теплового ефекту реакції. Закон Кірхгофа. Наближені та точні розрахунки теплових ефектів за певної температури. Залежність теплот фазових переходів від температури. Калориметричні вимірювання.

Тема 1.3. Застосування другого закону термодинаміки до фізико-хімічних процесiв

Самочинні та несамочинні процеси. Інтенсивні та екстенсивні властивості. Формулювання та аналітичний вираз другого закону термодинаміки. Ентропія. Зміна ентропії як критерій напрямку самочинних процесiв та стану рівноваги в ізольованих системах. Зміна ентропії в фізичних процесах: при нагріванні речовини, при фазових перетвореннях, в різних процесах за участю ідеальних газів.

Постулат Планка. Залежність ентропії від температури. Абсолютна та стандартна ентропії. Зміна ентропії в ізотермічному хімічному процесi. Ентропія утворення хімічної сполуки. Розрахунок зміни ентропії внаслідок хімічної реакції за певної температури.

Статистичний характер другого закону термодинаміки. Зв’язок мiж ентропією системи та її термодинамічною імовірністю.