Предмет физической химии презентация

Я.И. Герасимова. Изд. 2. М.: Химия. 1969.
Стромберг А.Б., Семченко Д.П. Физическая химия. М.: Высшая школа. 1999 (1988).
Зимон А. Д. Физическая химия. М. : Агар, 2006.
Горшков В. И. Основы физической химии / В. И. Горшков, И. А. Кузнецов. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011.
Белик В.В., Киенская К.И. Физическая и коллоидная химия. М. : Академия, 2007.

А.А. Равделя, А.М. Пономаревой- СПб.: Иван Федоров, 2002.
Калинина Л.А. Лабораторный практикум по физической химии. Методические указания к лабораторным работам. Часть 1. ВятГУ, 2003.
Калинина Л.А. Лабораторный практикум по физической химии. Часть 2. Уч. Пособие, ВятГУ, 2008.
Фоминых Е.Г. Физическая химия: Уч. Пособие, ВятГУ, 2014.

физики для решения химических проблем.

Химические превращения сопровождаются или инициируются физическими явлениями.
ФХ рассматривает химические процессы в неразрывной связи с физическими явлениями.
Задача ФХ – установить эти взаимосвязи и дать их количественное описание.

На основе всеобщих термодинамических законов рассматривает особенности тепло- и массообмена при протекании химических реакций.

Практические приложения ХТД:
Термохимия
Учение о химическом равновесии
Учение о фазовых равновесиях
Учение о растворах

Электрохимия
Химическая кинетика и катализ
Квантовая химия и строение вещества

работы) при протекании химических реакций.
Термодинамический подход к описанию реакций позволяет
установить возможность (невозможность) осуществления химической реакции в заданных условиях;
предсказать направление самопроизвольного протекания процесса;
3) определить предел протекания процесса (условия достижения химического равновесия).

Объект изучения термодинамики – термодинамическая система (ТДС). ХТД рассматривает только макроскопические системы.
ТДС – тело или группа тел, отделенные от окружающего мира реальной или мысленной поверхностью.

полный дифференциал dF.

Изменение функции состояния не зависит от пути протекания процесса:


В циклическом процессе функция состояния не изменяется:

Бесконечно малое изменение функции процесса есть приращение δq, δA.

Изменение функции процесса зависит от пути его протекания:




В циклическом процессе функция процесса изменяется:

за счет хаотического движения частиц.
q > 0 – теплота поглощается системой – эндотермический процесс
q < 0 – теплота выделяется из системы – экзотермический процесс
Работа (A или W)– энергия передается за счет направленного движения макрообъектов.
А < 0 – работа совершается внешними силами над системой
А > 0 – работу совершает сама система
А = АМЕХ + АПОЛ

АМЕХ = PΔV – механическая работа, т. е. работа расширения или сжатия газа
АПОЛ – полезная работа (химическая, электрическая, магнитная, сил поверхностного натяжения и др.)

состояние, т.е. протекает термодинамический процесс.

бесконечно медленно. Процесс равновесный, если бесконечно малое внешнее воздействие вызывает бесконечно малое отклонение интенсивных свойств системы от равновесных значений. Равновесный процесс – бесконечно медленный процесс. Обратимый процесс протекает в прямом и обратном направлениях, возвращая ТДС в исходное состояние без изменений в самой системе и окружающей среде. Обратимые процессы всегда равновесны.

энергии для тепловых процессов, в которых энергия передается в виде теплоты и работы.
Вечный двигатель первого рода не существует.

В изолированной системе различные формы энергии переходят друг в друга в строго эквивалентных количествах, т. е. внутренняя энергия изолированной системы постоянна.
Внутренняя энергия – суммарная энергия ТДС, включающая кинетическую энергию движения всех видов частиц и потенциальную энергию их взаимодействия.

Внутренняя энергия закрытой системы есть разность теплоты, подводимой к системе, и работы, которую совершает система U = q – A .

∆U = q – A − интегральная форма (2)

∆U = q – Aпол− Амех = q – Aпол− PΔV = Q − PΔV (3)
Q = q – Aпол − тепловой эффект реакции по Кирееву (4)
Aпол = 0 → Q = q

dU = δQ – PdV − дифференциальная форма (5)
∆U = Q – PΔV − интегральная форма (6)

(5)

– изотерма
4 – адиабата

Каждый выдох из легких взрослого человека сопровождается выталкиванием в среднем 0,5 л газа при Р=1 атм. Это происходит примерно 15000 раз в сутки.

Оцените величину работы, совершаемой при дыхании человека в течение 24 часов.
Чтобы почувствовать, насколько велика эта работа, представьте, что такая же работа совершается при подъеме груза массой m (кг) на высоту 30-этажного небоскреба, примерно 100 метров. Рассчитайте массу груза.