Экзаменационные вопросы. 1. Термодинамическая система и параметры ее состояния

1. Термодинамическая система и параметры ее состояния. Теплота и работа как характеристики процессов.

2. Первый закон термодинамики. Расчёт теплоты, работы и изменения внутренней энергии в изотермическом, изобарическом и изохорическом процессах.

3. Закон Гесса и его следствия. Расчёт теплового эффекта процесса по теплотам образования реагентов.

4. Теплоёмкость. Зависимость теплоёмкости и теплового эффекта реакции от температуры. Закон Кирхгофа.

5. Термодинамическая вероятность и энтропия. Связь энтропии с теплотой процесса и параметрами системы.

6. Энергия Гиббса и энергия Гельмгольца. Их использование для определения термодинамической возможности процесса.

7. Зависимость энергии Гиббса от температуры и давления. Использование изменения энергии Гиббса в качестве критерия направленности процесса.

8. Связь стандартного и нестандартного изменений энергии Гиббса. Уравнение изотермы и его анализ.

9. Термодинамическая активность вещества. Стандартные состояния. Активности чистых конденсированных и газообразных веществ.

10. Зависимость константы равновесия от температуры. Уравнение изобары и его анализ.

11. Расчёт константы равновесия по термодинамическим данным. Метод Тёмкина - Шварцмана.

12. Теплоёмкость и её зависимость от температуры. Зависимость теплового эффекта реакции от температуры в дифференциальной и интегральной формах.

13. Фугитивность и активность. Стандартные состояния веществ. Связь между стандартным и нестандартным изменениями энергии Гиббса. Константа равновесия химической реакции.

14. Фазовые превращения индивидуальных веществ. Зависимость температуры фазового перехода от давления. Уравение Клаузиуса-Клапейрона.

15. Тепловые эффекты. Закон Гесса и его значение для термохимических расчётов.

16. Второй закон термодинамики. Термодинамическая вероятность и энтропия. Определение направления процессов по изменению энтропии.

17. Константа равновесия химической реакции и её зависимость от температуры. Уравнение изобары. Расчёт константы равновесия по справочным данным.

18. Фазовые равновесия в термодинамической системе. Правило фаз Гиббса и его применение.

19. Растворы. Основные понятия и определения. Парциально-молярные величины и их роль в теории растворов.

20. Изменение энергии Гиббса при образовании раствора. Химический потенциал, активность и коэффициент активности компонента раствора.

21. Парциально-молярные величины и способы их определения.

22. Взаимосвязь парциально-молярных величин в растворе. Уравнение Гиббса-Дюгема и его анализ.

23. Идеальные растворы. Активность компонента идеального раствора. Закон Рауля.

24. Бесконечно разбавленные растворы. Активность растворителя и растворенного вещества в бесконечно разбавленном растворе. Закон Генри.

25. Реальные растворы. Экспериментальные методы определения активности компонентов раствора.

26. Теплоты растворения и их определение. Зависимость знака теплоты растворения от соотношения энергий одноименных и разноименных связей. Связь теплоты растворения с теплотами фазовых превращений и сольватации.

27. Гомогенные химические реакции. Зависимость скорости гомогенной реакции от концентрации реагирующих веществ и температуры. Порядок и молекулярность реакции.

28. Скорость гомогенной химической реакции и её зависимость от концентраций реагирующих веществ. Порядок и молекулярность реакции.

29. Методы определения порядка гомогенной химической реакции. Период полураспада.

30. Изменение концентраций реагирующих веществ со временем в гомогенных реакциях различного порядка.

31. Зависимость скорости гомогенной химической реакции от температуры. Теория активных столкновений. Энергия активации и её экспериментальное определение.

32. Гомогенный катализ. Причины катализа. Зависимость скорости гомогенной реакции от концентрации катализатора.

33. Кинетика гетерогенных процессов. Этапы и режим гетерогенного процесса.

34. Кинетика гетерогенных химических реакций. Формально-кинетическое уравнение. Лимитирующая стадия и режим гетерогенного процесса.

35. Адсорбция газов на поверхности твёрдых тел. Изотерма адсорбции Лэнгмюра.

36. Поверхностное натяжение растворов. Адсорбция компонента в растворах. Уравнение изотермы адсорбции Гиббса и его применение к бинарным растворам.

37. Поверхностное и межфазное натяжение. Смачивание жидкостями твёрдых тел, краевой угол смачивания, адгезия и когезия.

38. Молекулярная и конвективная диффузия. Особенности диффузии в твёрдых, жидких и газообразных средах.