Личная книжка студента III курса дневного отделения (стр. 7 )

Общая характеристика термодинамических свойств раствора

Лекции 31,32. Классификация растворов. Парциальные молярные величины. Уравнения Гиббса-Дюгема (вывод и анализ). Методы определения парциальных молярных величин. Идеальные растворы. Термодинамические свойства идеальных растворов. Химический потенциал компонента идеального раствора.

Лекция 33. Равновесие "идеальный раствор-пар". Закон Рауля, его термодинамическое обоснование.

Лекции 34,35. Неидеальные растворы. Активность и коэффициент активности. Стандартные состояния компонентов раствора. Симметричные и несимметричные системы сравнения. Коэффициент активности для разных стандартных состояний и концентрационных шкал. Расчет активности и коэффициентов активности одного компонента по данным о концентрационной зависимости этих величин для другого компонента бинарного раствора. Зависимость коэффициентов активности от температуры и давления.

Лекция 36. Понятие об избыточных функциях и функциях смешения как характеристик отклонения от идеальности.

Лекции 37,38. Предельно разбавленные растворы. Законы Рауля и Генри для термодинамического описания свойств предельно разбавленных растворов. Коллигативные свойства. Эбуллиоскопия, криоскопия, осмотическое давление. Использование коллигативных свойств для определения коэффициентов активности компонентов раствора, молярной массы, степени диссоциации и ассоциации растворенных веществ

.Лекции 39,40. Растворимость газов и твердых тел в жидкостях. Дифференциальное уравнение для растворимости. Зависимость растворимости твердых тел от температуры и давления. Уравнение Шредера, его вывод и анализ. Растворимость газов в жидкостях, влияние давления, температуры, природы газа и природы растворителя. Совместная растворимость нескольких газов. Влияние электролита на растворимость газов в жидкостях.

Равновесие "жидкий раствор - насыщенный пар" в двухкомпонентных системах

Лекции 41-44. Диаграммы "Р-Х", "Т-Х", "V-Х". Изменение вида диаграмм в зависимости от типа отклонений от закона Рауля. Законы Гиббса-Коновалова. Азеотропия. Правило рычага. Применение правила фаз к исследованию диаграмм. Экспериментальные методы исследования равновесия "жидкость-пар". Физико-химические основы перегонки и ректификации.

Ограниченная взаимная растворимость жидкостей. Системы с верхней и нижней температурой расслаивания. Зависимость давления насыщенного пара от состава в системах с ограниченной растворимостью. Равновесие "жидкость-пар" для случая несмешивающихся жидкостей. Перегонка с водяным паром.

Равновесие "жидкий раствор - кристалл" в двухкомпонентных системах

Лекции 45-48. Термический анализ. Системы с ограниченной и неограниченной растворимостью в твердой фазе. Изоморфизм. Твердые растворы. Системы с образованием конгруэнтно и инконгруэнтно плавящегося химического соединения. Системы с ограниченной и неограниченной растворимостью в твердой фазе. Применение правила фаз к исследованию диаграмм.

Трехкомпонентные системы

Лекции 49-50 Графическое изображение состава и свойств трехкомпонентных систем. Диаграмма плавкости трехкомпонентной системы неизоморфно кристаллизующихся веществ.

Распределение растворенного вещества между двумя несмешивающимися растворителями. Коэффициент распределения. Закон распределения. Экстракция и ее практическое использование. Применение закона распределения для определения активностей растворенных веществ.

СЕМИНАРЫ

Библиографический список

1. , , Киселева примеров и задач по физической химии. М.: Высш. школа, 1991,527 с.(КК)

2. Кудряшов по физической химии / МХТИ им. , М., 1986. 37 с. (К).

3. , , Старостенко -химический расчет на программируемых микрокалькуляторах /Под ред. ; МХТИ им. . М., 1987. 72 с.

4. Краткий справочник физико-химических величин / Под ред. и . Л.: Химия, 1983. 231 с. (Р).

5. , , и др. Сборник вопросов и задач по физической химии для самоконтроля/ Под ред. . М.: Высш. школа, 1979.118 с.

Первое и второе начала термодинамики

Занятие 1. Расчет работы в изобарном, изотермическом и адиабатическом процессах.

Расчет тепловых эффектов химических реакций и фазовых превращений на основании таблиц стандартных термодинамических величин. Зависимость энтальпии и внутренней энергии вещества от температуры. Таблицы: [4, №№ 30,40,44].

Домашнее задание: [1, с.6З; № 22; с.66, № 1 или 2, № 5].

Занятие 2. Зависимость теплового эффекта химической реакции от температуры. Расчет тепловых эффектов химических реакций и теплот образования веществ при заданной температуре с использованием таблиц стандартных термодинамических величин.

Домашнее задание: [1, с.68, № 4,6].

Занятие 3. Второе начало термодинамики. Изменение энтропии индивидуальных веществ в различных процессах, при фазовых превращениях и при смешении идеальных газов. Абсолютная энтропия вещества. Расчет абсолютных энтропий. Зависимость энтропии от температуры, давления, объема. Изменение энтропии в химических реакциях при заданной температуре. Таблицы: [4, №44].

Домашнее задание: [1, с.90, № 23; с.92, № 33 или 2, № 7].

Занятие 4. Энергия Гиббса (G). Энергия Гельмгольца (А). Зависимость функций G и А от температуры, давления, объема. Изменение функций G и А в различных процессах. Расчет DG и DА в химических реакциях. Использование таблиц стандартных термодинамических величин для расчета изменений функций G и А в различных процессах. Таблицы: [4, №44].

Домашнее задание: [1, с.92, № 38 или 2, № 8]

Занятие 5. Итоговое занятие по темам: «Первое начало термодинамики», «Второе начало термодинамики»

Химическое равновесие

Занятие 6. Расчет констант равновесия из экспериментальных равновесных давлений, концентраций, степеней превращений. Расчет равновесной концентрации при заданной константе равновесия с учетом влияния давления и концентрации инертного газа. Расчет степени термической диссоциации.

Домашнее задание: [1, с.283, №1; или 2, № 13]

Занятие 7. Расчет химического сродства реагирующих веществ по уравнению изотермы реакции при Т=298 К. Расчет константы равновесия при заданной температуре по уравнению изобары реакции. Расчет стандартного химического сродства при заданной температуре по термическим данным.

Методы расчета константы химического равновесия простых и сложных реакций. Расчет термодинамических параметров химических реакций из экспериментальной зависимости Ка =f(Т). Расчет химического равновесия в гетерогенных системах.

Домашнее задание: [1, С.285, № 4; с.284, № 2; с.288, №5; с.289, № 8 или 2, № 14,15]

Фазовые равновесия в однокомпонентных системах.

Занятие 8. Расчет давления насыщенного пара по уравнению Клапейрона-Клаузиуса. Расчет температуры фазового перехода при данном давлении, теплот и энтропий фазовых переходов из экспериментальных зависимостей давления насыщенного пара от температуры. Таблицы: [4, №№ 21-27]

.Домашнее задание: [1, с. 166, № 1 или 2, № 9].

Занятие 9.Итоговое занятие по темам «Химическое сродство», «Фазовые равновесия в однокомпонентных системах».

Общая характеристика термодинамических свойств растворов

Занятие 10,11. Расчет парциальных мольных величин и относительных парциальных мольных величин из экспериментальных зависимостей свойств растворов от концентрации. Расчеты по уравнению Гиббса-Дюгема. Идеальные растворы. Закон Рауля. Расчет активностей и коэффициентов активности компонентов по экспериментальной зависимости давления насыщенного пара от концентрации для стандартного состояния "чистое вещество'. Таблицы [4, № 31-36]

Занятие 12. Разбавленные растворы. Закон Генри. Расчет молекулярной массы и степени диссоциации нелетучих веществ в предельно разбавленных растворах по их коллигативным свойствам. Таблицы: [4 ,№ 19].

Домашнее задание: [1, с.206, № 1].

Занятие 13. Итоговое занятие по теме "Общая характеристика термодинамических свойств растворов".

Фазовые равновесия в бинарных гетерогенных системах.

Занятие 14,15. Равновесие «жидкий раствор-пар». Диаграммы кипения, их анализ. Расчет состава пара, равновесного жидкому идеальному раствору заданной концентрации. Расчет количества вещества, которое можно выделить из азеотропного арствора заданной концентрации перегонкой. Расчет с применением правила рычага. Перегонка с водяным паром. Таблицы [4, № 28]

Домашнее задание: [1, с.224, №1 или 2, № 11]

Равновесие жидкий раствор-кристалл

Занятие 16. Диаграмма плавкости для изоморфно - и неизоморфно кристаллизующихся веществ. Анализ систем: а) образующих твердый раствор; б) с одной эвтектикой; в) с устойчивым химическим соединением; г) с неустойчивым химическим соединением; д) с ограниченной растворимостью в твердом состоянии. Применительно к перечисленным системам разобрать расчеты с применением правила рычага и методы построения диаграммы плавкости по экспериментальным кривым охлаждения. Таблицы [4, № 28]

Домашнее задание: [1, с.247, №1 или 2, № 12]

Занятие 17. Итоговое занятие по теме «Фазовые равновесия в бинарных гетерогенных системах»

Лабораторные работы

К каждому занятию следует тщательно проработать теоретический материал, ознакомиться с принципами работы и устройством прибора (кроме работ №№ 41-51, 65). Усвоить главную задачу и сущность методики эксперимента.

При подготовке к лабораторной работе решить задачу, указанную в каждой работе в лаборатории.

Подготовка к работе должна быть отражена в лабораторном журнале. Без предварительной подготовки или при недостаточной подготовке студент к лабораторной работе не допускается.