Литература

1. Уильямс В., Уильямс Х. Физическая химия для биологов. М.,1976.

2. Балезин С.А. Практикум по физической и коллоидной химии. М., 1980.

3. Ахметов Б.В., Новиченко Ю.П., Чапурин В.И. Физическая и коллоидная химия. Л., 1986.

4. Беркинблит М.Б., Глаголева Е.Г. Электричество в живых организмах. М., 1988.

5. Киреев В.А. Курс физической химии. М,1988.

6. Евстратова К.И., Купша Н.А., Малахова Е.Е. Физическая и коллоидная химия. М., 1991.

7. Хмельницкий Р.А. Физическая и коллоидная химия. М., 1998.

Содержание

Введение 4

Лекция 1. Газовые законы 7

1.1. Температура и нулевой закон термодинамики 7

1.2. Законы поведения идеальных газов: уравнение состояния идеального газа 8

1.3. Кинетическое уравнение газов 11

1.4. Уравнение состояния реальных (неидеальных) газов. Уравнение Ван-дер-Ваальса 13

1.5. Закон парциальных давлений Дальтона 14

Лекция 2. Первое начало термодинамики и термохимия 16

2.1. Вводная часть 16

2.2. Некоторые понятия, используемые в термодинамике 17

2.3. Формулировка первого начала термодинамики 17

2.4. Применение первого начала термодинамики к различным процессам 19

2.5. Теплота химической реакции (общие положения) 20

2.6. Закон Гесса 21

2.7. Следствие из закона Гесса 22

Лекция 3. Второе начало термодинамики и его применение 25

3.1. Основной смысл и значение второго закона термодинамики 25

3.2. Обратимые и необратимые процессы 26

3.3. Формулировка и математическое выражение второго начала термодинамики 28

3.4. Изменение энтропии изолированной системы 31

3.5. Статистическая природа второго начала термодинамики 32

Лекция 4. Третье начало термодинамики. Расчеты изменения энтропии при различных процессах 34

4.1. Формулировка третьего начала термодинамики 34

4.2. Абсолютные и стандартные значения энтропии 34

4.3. Расчеты изменения энтропии в различных процессах 35

4.4. Расчет изменения энтропии при протекании химического процесса 37

4.5. Критерии направления протекания процессов и достижения равновесных состояний в открытых и закрытых системах. Понятие об энергии Гиббса 37

Лекция 5. Химические реакции как открытые в термодинамическом смысле системы. Направление протекания химических реакций. Равновесные химические реакции 41

5.1. Понятие о химическом потенциале 41

5.2. Экзергонические и эндергонические реакции 43

5.3. Взаимосвязь энтальпийного и энтропийного факторов в качестве критерия самопроизвольного протекания химической реакции 44

5.4. Понятие о равновесии химической реакции. Обратимые и необратимые реакции 44

5.5. Уравнение изотермы химической реакции и вывод закона действующих масс 45

5.6. Зависимость константы химического равновесия от температуры 48

Лекция 6. Химическое равновесие в гетерогенных и гомогенных системах 50

6.1. Взаимосвязь химического потенциала с другими термодинамическими функциями 50

6.2. летучесть 51

6.3. Идеальный раствор 51

6.4. Фазовая диаграмма содержит зоны, линии и тройную точку 53

6.5. Уравнение Клаузиуса-Клапейрона 54

6.6. Коллигативные свойства растворов 56

6.7. Понижение точки замерзания и повышение точки кипения растворов 57

6.8. Осмотическое давление 58

6.9. Растворы электролитов 61

Лекция 7. Растворы электролитов 62

7.1. Общие сведения о теории электролитической диссоциации 62

7.2. Сильные и слабые электролиты 64

7.3. Закон разведения 65

7.4. Сильные электролиты 66

7.5. Ионная сила 67

7.6. Произведение растворимости 67

7.7. Электролитическая диссоциация воды 68

7.8. Концентрация водородных ионов 69

7.9. Буферные растворы 70

7.10. Механизм действия буферных растворов 71

7.11. Буферная емкость 72

Лекция 8. Основные понятия химической кинетики 73

8.1. Химическая реакция 73

8.2. Механизм химической реакции 73

8.3. Исходные, конечные и промежуточные вещества 73

8.4. Глубина превращения реакции 74

8.5. Гомогенные и гетерогенные реакции 74

8.6. Скорость химической реакции 74

8.7. Измерение скорости реакции 75

8.8. Порядок реакции и константа скорости реакции 76

8.9. Молекулярность реакции 78

8.10. Количественные соотношения между скоростью реакции и концентрацией реагента 78

8.11. Реакция второго порядка 79

8.12. Уравнение скорости реакции третьего порядка 80

8.13. Уравнение скорости реакции нулевого порядка 80

8.14. Определение порядка реакции 81

8.15. Теоретические основы химической кинетики 81

8.15.1. Теория активных соударений 81

8.15.2. Теория активированного (переходного) комплекса (переходного состояния) 84

8.15.3. Вывод основного уравнения теории переходного состояния 84

8.15.4. Термодинамическая форма основного уравнения теории переходного состояния 86

8.15.5. Сравнение термодинамической формы основного уравнения теории переходного состояния с уравнением Аррениуса 86

Лекция 9. Основы кинетики и механизма ферментативных реакций. Гомогенный и гетерогенный катализ 88

9.1. Понятие катализа 88

9.2. Основы теории гомогенного катализа 89

9.3. Основы теории гетерогенного катализа 90

9.4. Ферменты как биологические катализаторы 91

9.5. Кинетика реакций, катализируемых ферментами 92

9.6. Физический смысл величин Km и Vmax 96

9.7. Уравнение Михаэлиса-Ментен и ферментативные механизмы 97

9.8. Общее уравнение скорости 97

Лекция 10. Электрохимия 99

10.1. Введение в электрохимию 99

10.2. Термодинамика электрохимических систем 100

10.3. Электродный потенциал 102

10.4. Двойной электрический слой на границе между металлом и раствором электролита 104

10.5. Зависимость плотности заряда от концентрации электролита 106

Лекция 11. электродные и безэлектродные электрохимические системы 108

11.1. Правила записи ЭДС и электродных потенциалов электрохимических систем 108

11.2. Типы электродов 109

11.3. Диффузионный и межжидкостный потенциалы 113

11.4. Электрохимические системы с химической реакцией (химические цепи) 115

11.5. Концентрационные цепи 116

Лекция 12. Поверхностные явления и адсорбция 118

12.1. Общая характеристика поверхностных явлений 118

12.2. Поверхностные явления в дисперсных системах 119

12.3. Поверхностное натяжение и природа вещества 120

12.4. Термодинамика поверхностных явлений в однокомпонентных системах 121

12.5. Равновесие фаз при искривленной поверхности раздела. Капиллярность 121

12.6. Уравнение Томсона 123

12.7. Капиллярные явления 125

Лекция 13. Адсорбция 126

13.1. Уравнение адсорбции Гиббса 126

13.2. Обзор сорбционных явлений 129

13.3. Природа адсорбционного взаимодействия 131

13.4. Термическое уравнение адсорбции. Изотерма адсорбции 132

13.5. Мономолекулярная адсорбция и изотерма Ленгмюра 133

Литература 137

Содержание 138

Учебное издание

Авторы:

Киселев Петр Андреевич,

Бокуть Сергей Борисович

Курс лекций по физической химии

Учебно-методическое пособие

Редактор М.И. Авхимович

Технический редактор М.Л. Шимкевич

Cдано в набор 23.12.2004. Подписано в печать 28.01.2005. Формат 60x84 1/16.

Гарнитура Times New Roman. Усл. печ. л. 8,37. Уч.-изд. л. 6,23. Тираж 50 экз.

Международный государственный экологический университет им. А.Д. Сахарова

ул. Долгобродская, 23, 220009, Минск, Республика Беларусь