Курс
Физическая химия. Термодинамика
Подробнее Принять участие

Курс «Физическая химия. Термодинамика»

О курсе

Химическая термодинамика объединяет законы природы, управляющие химическими превращениями в единую систему, построенную на основе законов физики и химии и, используя математический подход, подобно сети охватывает все ранее установленные частные закономерности для химических реакций. В курсе рассматриваются основные понятия, методы и законы термодинамики, их применение к рассмотрению равновесий химических реакций, фазовых равновесий и электрохимическим явлениям. Подробно изучается использование термодинамических функций внутренняя энергия, энтальпия, энтропия, энергия Гиббса и энергия Гельмгольца для определения направления химических реакций, методы расчета количеств реагирующих веществ, получаемых в химических реакциях при достижении состояния равновесия, влияние температуры и давления на возможности управления химическими реакциями. Излагается термодинамическая теория растворов, с подробным изложением теории активности и ее применения к расчетам равновесий в растворах, а также фазовые равновесия в металлических системах, диаграммы состояния и методы их построения экспериментальные и основанные на расчетах по термодинамическим данным. В завершении курса изучается термодинамическая теория гальванических элементов и основы теории растворов электролитов.

Программа курса

1. Введение. Первый закон термодинамики.
Основные понятия и определения. Математическая формулировка первого закона термодинамики. Внутренняя энергия и энтальпия. Применение первого закона термодинамики к простейшим процессам. Зависимости внутренней энергии и энтальпии от параметров состояния.

2. Применение первого закона термодинамики к химическим процессам. Второй закон термодинамики.
Термохимия. Закон Гесса. Зависимость теплоты химической реакции от температуры. Обратимые процессы. Математическая формулировка второго закона термодинамики.

3. Энтропия.
Определение направления процессов в изолированной системе. Вычисление энтропии при различных процессах. Статистическая интерпретация понятия энтропии.

4. Функции состояния энергия Гиббса и энергия Гельмгольца.
Критерии определения направления процессов в неизолированных системах. Зависимость энергии Гиббса и энергии Гельмгольца от параметров состояния.

5. Расчеты химических равновесий.
Изотерма Вант­Гоффа. Константа равновесия химической реакции. Расчет выхода химической реакции. Зависимость константы равновесия химической реакции от температуры. Изохора Вант­Гоффа.

6. Третий закон термодинамики.
Тепловая теорема Нернста. Вычисление абсолютных значений энтропии. Применение третьего закона термодинамики для расчетов равновесий.

7. Теория растворов.
Парциальные мольные величины. Бесконечно разбавленные растворы. Законы Генри и Рауля. Выбор стандартного состояния. Равновесия химических реакций в бесконечно разбавленных растворах. Идеальные растворы.

8. Реальные растворы.
Активность. Применения активности для расчетов равновесий в растворах. Методы определения активности.

9. Фазовые равновесия.
Правило фаз. Диаграммы фазовых равновесий двухкомпонентных систем. Экспериментальные методы построения диаграмм состояния. Принципы термодинамического расчета диаграмм состояния.

10. Применение термодинамики к электрохимическим процессам.
Термодинамика гальванического элемента. Активность компонентов в растворах электролитов, методы ее определения. Электродные потенциалы. Определение термодинамических величин электрохимическими методами.

Результаты обучения

После прохождения курса студент:
  • — умеет применять методы термодинамики при анализе химических превращений веществ;
  • — может вычислять термодинамические функции для различных процессов;
  • — выполняет расчеты химических равновесий;
  • — владеет методами определения термодинамических свойств растворов;
  • — умеет строить и читать диаграммы фазовых равновесий;
  • — может выполнять термодинамические расчеты электрохимическими методами.

Формируемые компетенции

  • 1. Владение методологией применения методов химической термодинамики к рассмотрению и анализу физико-химических процессов;
  • 2. Применение знания законов термодинамики и следствий из них вытекающих к анализу химических и фазовых равновесий, определять направления химических процессов в зависимости от условий их проведения, рассчитывать выход химических реакций;
  • 3. Владение методами описания термодинамических свойств идеальных и реальных растворов, применять их для расчетов химических равновесий в растворах, владеть методами анализа фазовых равновесий;
  • 4. Владение электрохимическими методами изучения химических равновесий, уметь применять их для анализа работы химических источников тока 

Темы курса

термодинамика
расчеты химических равновесий
термодинамические свойства растворов
диаграммы фазовых равновесий
термодинамические фукнции
И это далеко не все!

Преподаватели

Игорь Томилин
Игорь Томилин
Доктор химических наук, профессор НИТУ МИСиС
О преподавателе
Игорь Томилин
Игорь Томилин
Игорь Томилин
Доктор химических наук, профессор НИТУ МИСиС

Курсы

Физическая химия. Термодинамика
  1. Новые технологии и практики в обучении
  2. Кейсы от ведущих экспертов мирового уровня
  3. Льготная цена при бронировании
Записаться на курс
Записаться на курс
 
 
Спасибо!
Ваши данные успешно отправлены.