Билеты по физхе

Билеты по физической химии к зачету

Билет 1

1. Фундаментальные уравнения, характеристические функции

2. Структура реального газа, жидкости и кристаллического тела. Радиальная функция распределения, методы ее нахождения.

Билет 2

1. Условия равновесия и критерии устойчивости.

2. Притяжение и отталкивание. Парный потенциал и сила. Дисперсионные взаимодействия.

Билет 3

1. Фазовые диаграммы однокомпонентных систем. Бинодаль, спинодаль, критическое состояние.

2. Структура статсуммы. Внутренние степени свободы и конфигурационный интеграл.

Билет 4

1. Правило фаз. Уравнение Клаузиуса-Клапейрона. Уравнение Антуана.

2. Термическое и калорическое уравнения состояния – связь с составляющими статсуммы.

Билет 5

1. Вклад межмолекулярных взаимодействий в термодинамические функции. Термическое уравнение состояния и фугитивность.

2. Идеальный газ с точки зрения статистической термодинамики: конфигурационный интеграл и калорическое уравнение состояния идеального газа, связь со строением молекул, теплоемкость и ее составляющие.

Билет 6

1. Условия равновесия, правила Максвелла и общей касательной.

2. Структура флюида твердых сфер, роль сил отталкивания. Связь радиальной функции распределения с конфигурационной энергией и давлением (теорема о вириале).

Билет 7

1. Принцип равновесия Гиббса

2. Модельные потенциалы, потенциал Леннард-Джонса. Полярные молекулы, диполь-дипольное взаимодействие. Поляризуемость. Индукционные взаимодействия. Квадруполи и моменты более высокого порядка. Многоатомные молекулы, атом-атомная схема.

Билет 8

1. Функции смешения. Парциальные молярные функции смешения.

2. Расчет второго вириального коэффициента для системы твердых сфер. Свободный и исключенный объем.

Билет 9

1. Парциальные молярные величины, их свойства. Метод отрезков для бинарной системы.

2. Вычисление энергии кристаллической решетки молекулярного и ионного кристаллов.

Билет 10

1. Уравнение состояния ванн дер Ваальса. Критические параметры, принцип соответственных состояний.

2. Статсумма квантового гармонического осциллятора. Теории теплоемкости одноатомных кристаллов (Эйнштейна, Дебая).

Билет 11

1. Понятие идеального раствора, его термодинамические свойства и физические модели.

2. Характеристика современных уравнений состояния: кубические эмпирические, уравнение состояния гибких цепочек семейства SAFT и область их применения.

Билет 12

1. Закон Рауля и его современная формулировка на языке фугитивностей.

2. Статсумма и функции смешения идеальной газовой смеси, химический потенциал смешения.

Билет 13

1. Химический потенциал растворенного вещества в разбавленном растворе. Связь химических потенциалов растворенного вещества и растворителя и ее проявление в разбавленных растворах.

2. Электростатический потенциал и уравнение Пуассона электростатики. Энергия электростатических взаимодействий, конфигурационный интеграл и свободная энергия заряжения.

Билет 14

1. Закон Генри. Осмотическое равновесие, закон Вант Гоффа.

2. Разбавленный раствор полимера. Параметр Флори, тета-растворитель, хороший растворитель, плохой растворитель. Спинодаль. Фракционирование полимеров.

Билет 15

1. Стандартный химический потенциал. Активность и коэффициент активности. Симметричный и несимметричный способы нормировки активности.

2. Решеточные модели, их типы. Теория ассоциативных равновесий. Учет различий в энергиях взаимодействия молекул: строго регулярный раствор. Атермический раствор.

Билет 16

1. Связь активности и давления насыщенного пара. Положительные и отрицательные отклонения от идеальности. Избыточные термодинамические функции смешения. Уравнение Гиббса-Дюгема для активностей, коэффициентов активностей, парциальных давлений.

2. Атермический раствор. Приближение Брэгга-Вильямса. Связь функций смешения строго регулярного раствора со статсуммой.

Билет 17

1. Условия устойчивости и концентрационная зависимость активностей. Фазоваые диаграммы жидкость-жидкость-пар. Зависимость парциального давления пара от состава для бинарной расслаивающейся системы.

2. Теория Флори-Хаггинса. Свободная энергия смешения и осмотическое давление. Осмотическое давление разбавленного раствора полимера и закон Вант-Гоффа.

Билет 18

1. Термодинамический вывод соотношений, описывающих смещение двухфазного равновесия в двухкомпонентной системе, содержащей фазу постоянного состава (чистое вещество). Повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания раствора при смещении состава.

2. Свободная энергия сольватации. Цикл Борна.

Билет 19

1. Дифференциальное уравнение ван дер Ваальса, физический смысл коэффициентов этого уравнения. Законы Коновалова.

2. Уравнение Пуассона и аппроксимация Дебая-Хюккеля для потенциала средней силы: уравнение Пуассона-Больцмана, его линейная форма и решение. Ионная атмосфера, экранирование потенциала, длина Дебая.

Билет 20

1. Уравнение изотермы-изобары химической реакции и химической равновесие. Химическая переменная. Химическое сродство.

2. Физический смысл стандартной части химического потенциала, связь со статсуммой.

Билет 21

1. Стандартные химические потенциалы, стандартные энергии Гиббса и константы химического равновесия. Закон действующих масс.

2. Ионная атмосфера, экранирование потенциала, длина Дебая. Ионная сила раствора. Электростатический вклад в термодинамические функции: свободную энергию Гельмгольца и Гиббса, давление, химический потенциал. Среднеионные коэффициенты активности, сопоставление с экспериментом.

Билет 22

1. Условие электронейтральности системы и химический потенциал отдельного иона. Средние ионные химические потенциалы и средние ионные коэффициенты активности.

2. Структура флюида твердых сфер, уравнение состояния Карнахана-Старлинга.