Содержание дисциплины

Программа дисциплины

Раздел 1. Введение в физическую химию.

Тема 1. Предмет физической химии, история развития, разделы и методы исследования.

Историческая обусловленность возникновения физической химии и других смежных наук. Место физической химии среди других наук. Предмет, задачи, разделы и методы исследования физической химии.

Исторические этапы развития физической химии. Вклад ученых России в развитие физической химии (Ломоносов М.В., Гесс Г.И., Бекетов Н.И., Менделеев Д.И., Бутлеров А.М., Коновалов Д.П., Курнаков Н.С., Кистяковский Н.И., Семенов Н.Н., Фрумкин А.Н., Ребендер П.А., Измайлов Н.А. и др.).

Роль физической химии в химической промышленности и биологии, в формировании научного (материалистического) мировоззрения. Значение физической химии в подготовке учителя биологии и химии.

Раздел 2. Химическая термодинамика

Тема 2. Предмет и метод термодинамики, основные понятия.

Историческая справка. Предмет и роль химической термодинамики в изучении физико-химических и химических процессов. Методы и ограничения термодинамики. Основные понятия: тело, система (классификация), состояние, процесс, термодинамические параметры экстенсивные и интенсивные.

Тема 3. Энергия. Закон сохранения и превращения энергии. Первый закон термодинамики. Энтальпия.

Формы существования материи. Закон сохранения материи. Формы энергии и формы обмена энергии системы с окружающей средой.

Первый закон термодинамики. Понятие о внутренней энергии. Энтальпия. Математическое выражение первого закона термодинамики. Идеальный газ. Работа расширения идеального газа. Изопроцессы. Адиабатный процесс. Работа процессов: изобарного, изохорного, изотермического, адиабатного. Стандартные условия в термодинамике.

Теплоемкость истинная, средняя, молярная, удельная. Теория теплоемкости газов. Число степеней свободы. Теплоемкость при постоянном давлении и объеме. Разность между изобарной и изохорной теплоемкостями идеального газа. Зависимость теплоемкости от температуры.

Тема 4. Термохимия.

Приложение первого закона термодинамики к химическим процессам. Понятие о тепловом эффекте реакции. Термохимические уравнения. Закон Гесса и вытекающие из него следствия. Тепловые эффекты химических реакций при постоянном давлении и объеме. Энтальпия образования, сгорания, растворения, фазовых переходов. Расчет теплового эффекта химических реакций, энергии связи, кристаллической решетки, гидратации ионизации. Зависимость теплового эффекта (энтальпии) реакции от температуры. Закон Кирхгоффа.