Лекция 1. Основные понятия физической химии

Основные понятия физической химии

Предмет физической химии – химические процессы и сопровождающие из физические явления, различные виды энергии, которые сопровождают изменение состояния веществ.

Разделы физической химии:

  1. Термодинамика
  2. Фазы переменного состава (растворы, расплавы)
  3. Химическое равновесие
  4. Химическая кинетика (скорость химической реакции)
  5. Теория катализа
  6. Электрохимия

Термодинамика изучает взаимные превращения разных видов энергий в процессах с веществами (химические реакции, изменение состояния).

Основные понятия термодинамики

Термодинамическая система – совокупность физических тел (веществ), которые обмениваются энергией и ограничены поверхностью раздела от внешней среды.

  • Изолированная система – поверхность не пропускает потоки тепла и вещества
  • Закрытая система – поверхность пропускает тепло
  • Адиабатная система — поверхность пропускает вещество, но не тепло
  • Открытая система — поверхность пропускает вещество и тепло

Термодинамические параметры

Термодинамические параметры – физические величины, описывающие состояние термодинамической системы.

Классификация термодинамических параметров

  • Экстенсивные – зависят от количества вещества: объем, теплота, энергия, энтропия
  • Интенсивные – не зависят от количества вещества: температура, молярные величины (теплоемкость)
  • Независимые – заданы, контролируются
  • Зависимые – определяются на основе независимых, рассчитываются

Независимые параметры связаны уравнением основного состояния системы:

физическая химия – Уравнение идеального газа Менелеева-Клапейрона

физическая химия – Уравнение Ван-дер-Ваальса неидеальный газ

  • Внутренние – описывают состояние системы
  • Внешние — действуют на систему
  • Обобщенные координаты (xK) – изменяются, характеризуют состояние системы
  • Обобщенные силы (PK) – вызывают изменение обобщенных координат

физическая химия (A – работа термодинамического процесса)

физическая химия

Различные виды работ

Обобщенная координата Обобщенная сила Работа
V p физическая химия – механическая
n, моль

μ (химический потенциал)

физическая химия – химическая
l F физическая химия – работа перемещения

Функции состояние и функции процесса

физическая химия

Функция состояния – функция, величина которой не зависит от пути процесса, зависит от конечного и начального состояния.

физическая химия

физическая химия

физическая химия

физическая химия

Свойства функций состояния

  1. Не зависит от пути процесса: физическая химия, физическая химия
  2. Изменение функции состояния в цикле равно нулю: физическая химия
  3. Дифференциал функции состояния полный: физическая химия

физическая химия

Функция процесса – функция, изменение которой зависит от пути процесса.

Свойства функции процесса

  1. Зависит от пути процесса: физическая химия
  2. Изменение функции состояния в цикле не равно нулю: физическая химия
  3. Дифференциал функции состояния неполный

Теги:

Рубрики:

Физическая химия

Просмотры: 326

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *