Химическое равновесие

Список учебной литературы

1. Кудряшов И.В., Каретников Г.С. Сборник примеров и задач по физической химии. М.: Высш. школа, 1991, 527 с.(КК)

2. Кудряшов И.В. Задания по физической химии /МХТИ им.Д.И.Менделеева, М., 1986, 37 с.

3. Краткий справочник физико-химических величин / Под ред. А.А.Равделя и А.М.Поно-маревой. Л.: Химия, 1999, 231 с. (Р). -

4. Атанасянц А.Г., Белевский С.Ф. и др. Сборник вопросов и задач по физической химии для самоконтроля / Под ред. С.Ф.Белевского. М.: Высш.школа, 1979, 118с.

Первый и второй законы термодинамики

    Занятия 1,2. Идеальные газы, уравнение состояния идеальных газов. Газовая постоянная. Расчеты по уравнению Менделеева-Клапейрона. Математическое выражение      I закона термодинамики. Функции состояния и функции процесса. Расчет работы расширения в изобарном, изотермическом, адиабатном процессах. Графическая интерпретация работы расширения. Взаимосвязь теплоты, работы и изменения внутренней энергии в процессах с участием идеального газа. Теплоемкость, степенные (температурные) ряды. Зависимость энтальпии и внутренней энергии вещества от температуры. Закон Гесса и следствия из закона Гесса. Обоснование следствий из закона Гесса. Расчет тепловых эффектов химических реакций при V=const и P=const и теплоты фазовых превращений при Т=298К с помощью таблиц стандартных термодинамических величин. Определение теплоты образования вещества по данным о его теплоте сгорания. Таблицы: [3], №№ 30,40,44.

Домашнее задание: [I], с.66, № 1,2 или [2], № 5.

    Занятие 3. Зависимость теплового эффекта химической реакции от температуры. Уравнение Кирхгоффа. Графический анализ зависимости теплового эффекта от температуры на основании зависимостей сумм теплоемкостей реагентов от температуры. Расчет тепло-вых эффектов реакций, теплоты образования и теплоты фазовых переходов при заданной температуре с использованием справочных данных. Таблицы: [3], №№ 30,40,44.

Домашнее задание: [I], с.68, № 4 или [2], № 6.

    Занятие 4. Второй закон термодинамики. Энтропия. Зависимость энтропии от темпе-ратуры, давления, объема. Изменение энтропии индивидуальных веществ в различных процессах, при фазовых превращениях и при смешении идеальных газов. Абсолютная энтропия вещества. Расчет абсолютной энтропии вещества при заданной температуре. Расчет изменения энтропии в химических реакциях при заданной температуре. Таблицы: [3], №44.

Домашнее задание: [I], с.90, № 23; с.95, № 4 или [2], № 7.

    Занятие 5. Энергия Гиббса (G). Энергия Гельмгольца (А). Зависимость функций G и А от температуры, давления, объема. Изменение функций G и А в различных процессах с участием индивидуальных веществ. Расчет ΔG⁰₂₉₈ и ΔА⁰₂₉₈ для химических процессов. Использование таблиц стандартных термодинамических величин для расчета ΔG⁰_Т и ΔА⁰_Т химических реакций при различных температурах. Таблицы: [3], №44,45.

Домашнее задание: [I], с.97, № 8 или [2], № 8.

    Занятие 6. Итоговое занятие по темам: «Первый и второй законы термодинамики».

Химическое равновесие

    Занятие 7. Расчет эмпирической константы химического равновесия из эксперимен-тальных данных о равновесных давлениях и концентрациях реагентов. Взаимосвязь констант равновесия  и  химических реакций с участием идеальных газов. Нахождение состава равновесной смеси (равновесного выхода продукта реакции, степени превращения и степени диссоциации вещества) на основании величины константы химического равновесия (для гомогенных и гетерогенных реакций). Влияние давления и примеси инертного газа на смещение химического равновесия.

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

    Занятия 8,9. Стандартное химическое сродство. Определение направления самопроизвольного протекания химической реакции при P =const, T =const на основании уравнения изотермы Вант-Гоффа. Влияние температуры на константу химического равновесия, уравнение изобары Вант-Гоффа. Вычисление константы равновесия химической реакции при некоторой температуре Т₂ по ее значению при другой температуре Т₁ и среднему значению энтальпии реакции в данном интервале температур. Определение термодинамических характеристик химической реакции (энтальпии, энтропии, энергии Гиббса) из экспериментальной зависимости константы равновесия от температуры. Расчет ΔG⁰_Т и термодинамической константы химического равновесия при различных температурах с помощью таблиц стандартных термодинамических величин, на основании справочных данных о логарифмах констант равновесия реакций образования соединений из простых веществ. Использование метода Темкина-Шварцмана и метода комбинирования уравнений химических реакций для нахождения константы равновесия данной реакции. Таблицы: [3], №№ 41,44,45,49,50.

Домашнее задание: [1], с.285, № 4 или [2], № 14,15.