- •1. Электролитическая диссоциация.
- •2. Электролитическая диссоциация воды. Ионное произведение воды.
- •2. Электролитическая диссоциация воды. Ионное произведение воды.
- •3. Равновесие на границе раствор-электрод. Электрохимические цепи.
- •4. Водородный электрод. Электродные реакции. Электродный потенциал.
- •5. Элемент Якоби-Даниэля. Уравнение Нернста.
- •6. Химическая связь и строение полупроводниковых веществ. Металлы, полупроводники и диэлектрики. Энергетические зоны в металлах, полупроводниках и диэлектриках.
- •7. Собственная проводимость полупроводников. Элементарные полупроводники IV группы
- •8. Донорные и акцепторные примеси в полупроводниках.
- •9. Бинарные полупроводники aiiibv типа. Бинарные полупроводники аiibvi типа.
- •10. Бинарные полупроводники aiiibv типа. Бинарные полупроводники аiibvi типа.
- •11. Первый закон термодинамики. Энтальпия.
- •12. Первый закон термодинамики. Закон Гесса.
- •13. Определение теплового эффекта химической реакции
- •14. Второй закон термодинамики. Энтропия
- •17. Второй закон термодинамики. Энтропия как степень беспорядка системы.
- •18. Химическая термодинамика. Предмет и методы. Перечень вопросов на который позволяет ответить химическая термодинамика.
- •19. Понятие функции состояния. Закон Гесса.
- •20. Следствия из закона Гесса. Вычисление тепловых эффектов химических реакций. Следствия из закона Гесса
- •1) Тепловой эффект образования химического соединения равен тепловому эффекту разложения со знаком (-)
- •21. Химическая термодинамика. Предмет и методы. Перечень вопросов на который позволяет ответить химическая термодинамика.
- •22. Термодинамика агрегатных (фазовых) превращений. Процессы фазовых превращений.
- •23. Уравнение Клапейрона — Клаузиуса
- •24. Фазовое равновесие: твердое кристаллическое тело — жидкость.
- •25. Фазовое равновесие: жидкость — пар.
- •26.Фазовое равновесие: твердое тело — пар.
- •27. Правило фаз Гиббса. Диаграмма состояния однокомпонентной системы.
- •28. Адсорбция. Природа адсорбционных сил. Физическая и химическая адсорбция. Определение абсорбции.
- •29. Потенциальная кривая адсорбированной молекулы. Теплота адсорбции.
- •30. Адсорбционное равновесие. Время жизни адсорбированной молекулы.
- •31. Многомолекулярная локализованная адсорбция. Изотерма адсорбции Ленгмюра.
- •32. Диффузия. Определение и основные понятия.
32. Диффузия. Определение и основные понятия.
Диффузия — процесс переноса материи или энергии из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией. Самым известным примером диффузии является перемешивание газов или жидкостей. Все виды диффузии подчиняются одинаковым законам. Скорость диффузии пропорциональна площади поперечного сечения образца, а также разности концентраций, температур или зарядов (в случае относительно небольших величин этих параметров). Так тепло будет в четыре раза быстрее распространяться через стержень с диаметром в два сантиметра, чем через стержень с диаметром в один сантиметр. Это тепло будет распространяться в два раза быстрее, если перепад температур на одном сантиметре будет 10 ºC вместо 5 ºC. Скорость диффузии пропорциональна также параметру, характеризующему конкретный материал. В случае тепловой диффузии этот параметр называется теплопроводность, в случае потока электрических зарядов — электропроводность. Количество вещества, которое диффундирует в течение определённого времени и расстояние, проходимое диффундирующим веществом, пропорциональны квадратному корню времени. Диффузия представляет собой процесс на молекулярном уровне и определяется случайным характером движения отдельных молекул. Скорость диффузии пропорциональна в связи с этим средней скорости молекул. В случае газов средняя скорость малых молекул больше, а именно она обратно пропорциональна квадратному корню из массы молекулы и растёт с повышением температуры. Диффузионные процессы в твёрдых телах при высоких температурах часто находят практическое применение. С точки зрения термодинамики движущим потенциалом любого выравнивающего процесса является рост энтропии. При постоянных давлении и температуре в роли такого потенциала выступает химический потенциал µ, обуславливающий поддержание потоков вещества. Поток частиц вещества пропорционален при этом градиенту потенциала J ~ . В большинстве практических случаев вместо химического потенциала применяется концентрация C. Прямая замена µ на C становится некорректной в случае малых концентраций, так как химический потенциал связан с концентрацией по логарифмическому закону. Если не рассматривать такие случаи, то выше приведённую формулу можно заменить на следующую: . которая показывает, что плотность потока вещества J [cm - 2s - 1] пропорциональна коэффициенту диффузии D [(cm2s - 1)] и градиенту концентрации. Это уравнение выражает первый закон Фика (Адольф Фик — немецкий физиолог, установивший законы диффузии в 1855 г.). Второй закон Фика связывает пространственное и временное изменения концентрации (уравнение диффузии): . Коэффициент диффузии D зависит от температуры. В ряде случаев в широком интервале температур эта зависимость представляет собой уравнение Аррениуса. Дополнительное поле, наложенное параллельно градиенту химического потенциала, нарушает стационарное состояние. В этом случае диффузионные процессы описываются нелинейным уравнением Фоккерa—Планка