Физическая химия

Купить бумажную книгу и читать

Название: Физическая химия

Автор: Стромберг А.Г., Семченко Д.П.

Издательство: Высшая школа

Год: 2001

Страниц: 528

ISBN: 5-06-003627-8

Формат: PDF

Размер: 39 Мб

Язык: русский

Учебник написан на современном учебно-методическом уровне. В нем отражены достижения физико-химической науки по всем ее трем методам: квантовой химии, химической термодинамике и химической кинетике(вместе с катализом). Для лучшего усвоения материала и его практического применения многие параграфы снабжены расчетными примерами.

Для студентов химических специальностей вузов.

Оглавление

Химическая связь и строение молекул

Основы теории химической связи. Спектрохимия

Основы квантовой механики

Основные понятия и постулаты квантовой механики

Основные приближения при решении волнового уравнения

Теория химической связи

Квантово-химический расчет молекул

Расчет молекулы водорода методом валентных связей (ВС)

Применение метода МО ЛКАО к молекулярному иону и молекуле водорода. Сравнение методов ВС и МО ЛКАО

Характеристики молекулярных орбиталей. Молекулярные термы

Полуэмпирические методы расчета молекул

?-Электронное приближение в квантово-химических расчетах органических соединений. Метод МО в приближении Хюккеля

Расчет молекул с гетероатомами методом МОХ

Описание свойств молекул по данным метода МО Хюккеля

Основы спектрохимии

Основные понятия спектроскопии

Вращательные спектры

Колебательные спектры

Колебательно-вращательные спектры

Электронные спектры (электронно-колебательно-вращательные)

Химическая термодинамика

Первое и второе начала термодинамики

Первое начало термодинамики

Основные определения

Внутренняя энергия, теплота и работа. Первое начало термодинамики

Работа расширения идеального газа в разных процессах

Применение первого начала термодинамики к процессам в любых системах. Закон Гесса

Термохимия

Приближенные методы расчета теплот образования и сгорания

Теплоемкость

Связь теплоемкости с термодинамическими функциями

Зависимость теплоемкости от температуры. Истинная и средняя теплоемкости

Теплоемкость газов и твердых тел

Зависимость теплового эффекта от температуры

Второе начало термодинамики. Энтропия

Второе начало термодинамики. Принцип Каратеодори

Второе начало термодинамики для обратимых процессов

Второе начало термодинамики для необратимых процессов

Изменение энтропии в разных процессах

Энергия Гиббса, энергия Гельмгольца. Химический потенциал, фугитивность. Активность

Энергия Гиббса и энергия Гельмгольца

Характеристические функции. Уравнение Гиббса — Гельмгольца

Химический потенциал

Химический потенциал идеального и реального газов. Фугитивность

Вычисление фугитивности и коэффициента фугитивности реальных газов

Активность и коэффициент активности

Химическое равновесие

Уравнение изотермы химической реакции

Уравнение изотермы химической реакции и константа равновесия

Уравнение изотермы и направление химической реакции. Стандартная энергия Гиббса реакции

Константа равновесия и стандартная энергия Гиббса реакции

Константа равновесия химической реакции и состав системы

Константа равновесия и разные способы выражения состава реакционной смеси

Влияние давления на равновесие химической реакции. Принцип смещения равновесия

Гетерогенное химическое равновесие

Зависимость константы равновесия от температуры

Уравнения изобары и изохоры реакции. Принцип смещения равновесия

Постулат Планка. Абсолютные энтропии химических соединений

Определение констант равновесия химических реакций при любых температурах с использованием абсолютных энтропий

Элементы статистической термодинамики

Статистическое обоснование второго начала термодинамики

Основные положения статистической термодинамики

Энтропия и вероятность

Определение термодинамических функций

Сумма по состояниям

Термодинамические функции газов, обусловленные поступательным и электронным движениями

Термодинамические функции газов, обусловленные вращательным движением молекул

Термодинамические функции газов, обусловленные колебательным и другими видами движения молекул

Константа равновесия химических реакций

Фазовое равновесие и растворы

Фазовое равновесие

Основной закон фазового равновесия. Уравнение Клапейрона — Клаузиуса. Диаграммы состояния однокомпонентных систем

Основные понятия и определения. Условие равновесия компонента в двух фазах гетерогенной системы

Основной закон фазового равновесия. Уравнение Клапейрона — Клаузиуса

Однокомпонентные гетерогенные системы. Диаграмма состояния воды

Моно- и энантиотропные фазовые переходы

Диаграммы состояния двухкомпонентных систем

Физико-химический анализ. Термический анализ

Системы с эвтектикой

Системы с конгруэнтно и инконгруэнтно плавящимися химическими соединениями. Правило рычага

Системы с твердыми растворами, компоненты которых взаимно неограниченно и ограниченно растворимы

Системы с ограниченной растворимостью в жидкой фазе. Сложные диаграммы состояния

Диаграммы состояния трехкомпонентных систем

Графическое представление состава тройных систем

Трех компонентные жидкие системы

Трехкомпонентные системы с тройной эвтектикой

Растворы

Термодинамическая теория растворов

Парциальные молярные величины и их значение в термодинамике растворов

Зависимость равновесных свойств раствора от химического потенциала и других парциальных молярных величин

Идеальные, предельно разбавленные и неидеальные растворы

Давление насыщенного пара компонента над раствором. Уравнения Рауля и Генри. Растворимость газов

Понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения растворов

Растворимость твердых веществ

Осмотическое давление растворов

Распределение растворенного вещества между двумя несмешивающимися растворителями. Экстракция

Определение активности и коэффициента активности компонентов раствора

Термодинамика жидких летучих смесей

Закономерности общего давления пара летучих смесей. Два закона Коновалова

Летучие смеси с неограниченно смешивающимися жидкостями. Идеальные летучие смеси

Перегонка летучих жидких смесей

Ограниченно растворимые и практически взаимно нерастворимые летучие смеси

Электрохимия

Растворы электролитов

Термодинамическая и электростатическая теория растворов электролитов

Основные понятия и соотношения термодинамики растворов электролитов

Средний коэффициент активности сильного электролита

Основные понятия электростатической теории растворов сильных электролитов

Электрическая проводимость растворов электролитов

Удельная и молярная электрические проводимости

Зависимость электрической проводимости растворов слабых и сильных электролитов от концентрации электролита. Основы теории электрической проводимости Онзагера

Подвижность и числа переноса ионов

Кондуктометрия

Термодинамика электрохимических процессов. Электродвижущие силы и электродные потенциалы

Термодинамика электрохимического элемента

Равновесный и стандартный электродные потенциалы. Типы электродов

Химические цепи. Концентрационные цепи без переноса и с переносом. Диффузионный потенциал

Потенциометрия

Потенциометрическое определение стандартных термодинамических функций и константы равновесия электрохимических реакций

Потенциометрическое определение среднего коэффициента активности электролита и активности металла в сплаве

Потенциометрическое определение pH растворов

Строение двойного электрического слоя на границе электрод — раствор электролита

Образование двойного электрического слоя

Электрокапиллярные явления. Потенциал нулевого заряда

Емкость двойного электрического слоя

Кинетика химических реакций

Химическая кинетика

Элементарные стадии реакции

Сложные реакции

Скорость образования компонента и скорость реакции

Открытые системы

Формальная кинетика. Элементарные и формально простые гомогенные односторонние реакции

Моделирование химических процессов

Зависимость скорости реакции от концентрации реагентов. Закон действующих масс

Формальная кинетика элементарных и формально простых гомогенных односторонних реакций в закрытых системах

Способы определения порядка реакции и константы скорости реакции для элементарных и формально простых реакций в закрытых системах

Формальная кинетика элементарных и формально простых реакций в открытых системах

Зависимость скорости реакции от температуры. Определение энергии активации

Неизотермическая кинетика. Определение кинетических параметров

Формальная кинетика. Сложные реакции

Двусторонние (обратимые) реакции

Параллельные реакции

Последовательные реакции

Сложные реакции в открытых системах

Сопряженные реакции

Автокаталитические реакции

Стационарное и квазистационарное протекание реакций

Теоретические представления химической кинетики

Теория активных столкновений

Теория активированного комплекса или переходного состояния. Теория абсолютных скоростей реакций

Применение теории абсолютных скоростей реакций к оценке предэкспоненциального множителя в элементарных реакциях

Мономолекулярные реакции

Кинетика реакций в растворе. Диффузионный механизм кинетики

Применение теории абсолютных скоростей реакций к растворам

Квантово-химический подход к оценке реакционной способности молекул

Правило сохранения орбитальной симметрии Вудворда — Хоффмана и корреляционные диаграммы. Оценка энергии активации

Цепные и фотохимические реакции

Основные понятия кинетики цепных реакций

Основы теории кинетики цепных реакций

Горение и взрыв

Фотохимические реакции

Радиационно-химические реакции

Кинетика гетерогенных реакций

Гетерогенные процессы при нестационарной диффузии

Гетерогенные процессы при стационарной конвективной диффузии

Кинетика топохимических реакций

Кинетика электрохимических реакций

Обратимые электродные процессы

Электрохимическая реакция как лимитирующая стадия. Теория замедленного разряда — ионизации

Электродные процессы с двумя контролирующими стадиями

Электродные процессы, осложненные дополнительными стадиями

Катализ

Гомогенный катализ

Основные понятия. Причины каталитического действия

Каталитическая активность и селективность

Соотношение Бренстеда — Поляни

Металлокомплексный и ферментативный катализ

Кинетика металлокомплексного и ферментативного катализа

Кислотно-основной катализ. Другие виды гомогенного катализа

Гомогенный катализ в газовой фазе

Гетерогенный катализ

Гетерогенные катализаторы

Адсорбция на поверхности катализатора

Макрокинетика гетерогенного катализа

Внешнекинетическая область гетерогенного катализа

Адсорбционная и промежуточная области гетерогенного катализа

Внешнедиффузионная и промежуточная области гетерогенного катализа

Внутридиффузионная и внутрикинетическая области гетерогенного катализа

Теория гетерогенного катализа

Предвидение каталитической активности

Введение в теорию самоорганизации материи. Элементы синергетики

Введение. Самоорганизация материи

Нелинейная термодинамика неравновесных процессов, нелинейная динамика и явление самоорганизации материи

Химическая колебательная реакция БЖ. Модель брюсселятора

Понятие о фракталах