Тематический план первой части курса

Тематический план первой части курса
1. Основы химической термодинамики. Термодинамические системы, параметры состояния. Первое начало термодинамики. Функции состояния и функции процесса. Внутренняя энергия, энтальпия, теплоёмкость. Теплота и работа процессов. Основы термохимии. Закон Гесса. Тепловой эффект процесса. Стандартное состояние. Стандартные термодинамические функции. Следствия из закона Гесса. Расчёт тепловых эффектов процессов при заданной температуре по уравнению Кирхгофа.
2. Второе начало термодинамики. Энтропия. Расчёт изменения энтропии в термодинамических процессах. Критерии самопроизвольности процессов и равновесия в изолированных системах. Энергия Гиббса и энергия Гельмгольца. Критерии самопроизвольности процессов и равновесия в неизолированных системах при p, T = const или при v, T = const . Расчёт изменения энергии Гиббса и энергии Гельмгольца в термодинамических процессах. Химический потенциал.
3. Химическое равновесие. Уравнение изотермы химической реакции Вант-Гоффа. Термодинамическая константа равновесия. Расчёт константы равновесия по экспериментальным данным. Влияние изменения общего давления T = const или разбавления смеси инертным газом при p, T = const на положение равновесия реакции в идеальной газовой смеси. Зависимость константы равновесия от температуры, уравнение изобары Вант-Гоффа. Методы расчёта константы равновесия химической реакции по справочным данным таблиц стандартных термодинамических величин.
4. Правило фаз Гиббса. Фазовое равновесие в однокомпонентных системах. p-T-диаграмма состояния (фазового равновесия) однокомпонентной системы, её фазовые поля, линии моновариантного равновесия, особые точки. Уравнения Клапейрона и Клапейрона-Клаузиуса. Расчёт энтальпии и энтропии фазовых переходов.
5. Основы термодинамики растворов. Парциальные мольные величины. Относительные парциальные мольные величины и функции смешения. Уравнения Гиббса-Дюгема. Идеальные растворы, их термодинамические свойства, закон Рауля. Неидеальные растворы, активность, коэффициент активности. Отклонения от идеальности растворов. Избыточные термодинамические функции. Коллигативные свойства разбавленных растворов, методы их исследования (тензиметрия, эбулиоскопия, криоскопия, осмометрия). Влияние диссоциации или ассоциации растворённого вещества на коллигативные свойства растворов.
6. Фазовое равновесие "жидкость-пар" в двухкомпонентных системах с неограниченной взаимной растворимостью компонентов. р-T-x- диаграмма состояния идеальной системы, её изотермическое (p- x) и изобарное (T-x) сечения ("диаграммы кипения"). Правило рычага. Зеотропные и азеотропные системы. Физико-химические принципы разделения систем методами простой перегонки и ректификации. Фазовое равновесие "жидкость-жидкость" и "жидкость-пар" в системах с ограниченной взаимной растворимостью в жидком состоянии (системы с расслаиванием). Коннода трёхфазного равновесия ("гетероазеотроп").