Конспекты лекций

Как пользоваться конспектом

Что такое физическая химия?

Лекция 1
Основные понятия термодинамики. Уравнение состояния идеального газа, уравнение Ван-дер-Ваальса. Закон соответственных состояний. Уравнения состояния для газов и жидкостей. Термические коэффициенты. PDF
Лекция 2
Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия, тепло, работа, теплоемкость. PDF
Лекция 3
Первый закон в химии. Энтальпии реакций, энтальпии образования. Закон Гесса и закон Кирхгоффа. PDF
Лекция 4
Второй закон термодинамики. Энтропия. Формулировки Первого и Второго законов термодинамики. PDF
Лекция 5
Второй закон, термодинамические потенциалы. Условия термодинамического равновесия. Уравнения Гиббса-Дюгема, Гиббса — Гельмгольца, соотношения Максвелла. PDF
Интегрирование фундаментального уравнения
Лекция 6
Химический потенциал. Запись химического потенциала для идеальных и реальных газов. Стандартные химические потенциалы для газов. Фугитивность. Условия химического равновесия. Химическое сродство. Константа равновесия реакций с участием газов. Изотерма химической реакции. PDF
Лекция 7
Условия фазового равновесия. Условия мембранного равновесия. Правило фаз. Уравнение Клаузиуса — Клапейрона. PDF
Лекция 8
Диаграммы состояния однокомпонентных систем (вода, сера, фосфор, углерод). Фазовые переходы первого и второго рода. Уравнения Эренфеста. PDF
Лекция 9
Основные понятия термодинамики растворов. Химический потенциал компонента в растворе. Закон Рауля и закон Генри. Выбор стандартных состояний для химического потенциала в растворе. Термодинамическая активность. Идеальный, регулярный и атермальный растворы. PDF
Лекция 10
Парциальные мольные и средне-мольные величины. Уравнения Гиббса-Дюгема-Маргулеса. Фазовые равновесия в двухкомпонентных системах (уравнения Шредера, Ван-Лаара и т.п.). PDF
Терминология термодинамики растворов
Лекция 11
Фазовые и мембранные равновесия в двухкомпонентных системах (криоскопия, эбулиоскопия, осмос). Диаграммы p-x (T=const), отклонения от идеальности системе. Законы Коновалова. Диаграммы плавкости T-x (p=const). PDF
Лекция 12
Расслаивание. Зависимости G*-x (p,T=const) и диаграммы p-x (T=const), T-x (p=const) в двухкомпонентных систем. Химические равновесия в растворах. Константы равновесия для реакций в растворах при разном выборе стандартных состояниях. Изобара химической реакции. PDF
Лекция 13
Константы равновесия химических реакций (продолжение). Расчет равновесных выходов продуктов. Как по энергии Гиббса судить о возможности протекания химических реакций? Третий закон термодинамики. Приведенный термодинамический потенциал, термодинамические таблицы. PDF
Лекция 14
Термодинамика адсорбции. Уравнение Гиббса. Изотермы Ленгмюра и БЭТ. PDF
Лекция 15
Термодинамика необратимых процессов. Производство энтропии. Линейные законы. Связь между сродством и скоростью химической реакции. Перекрестные явления. Принцип Кюри, соотношения Онсагера. Теорема Пригожина. PDF
Лекция 16
Основные понятия статистической термодинамики. Энтропия и термодинамическая вероятность. Метод ячеек Больцмана. Статистики Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака. Фазовое Г-пространство. Плотность вероятности в фазовом пространстве. PDF
Каким образом распределения Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака превращаются в распределение Больцмана?
Лекция 17
Плотность вероятности в фазовом пространстве (продолжение). Эргоидная гипотеза. Ансамбли. Микроканонический и канонический ансамбль. Связь между энтропией и плотностью вероятности. Суммы по состояниям Z и Q, связь с термодинамическими функциями. PDF
Лекция 18
Расчет сумм по состояниям для различных видов движения. Поступательная сумма по состояниям. Формула Закура — Тетроде. Электронная сумма по состояниям. Характеристические температуры. PDF
Лекция 19
Фазовое μ — пространство. Распределение молекул по скоростям и по энергиям в идеальном газе. Функция f(E) в Г- и μ — пространствах. Колебательная  сумма по состояниям. PDF
Лекция 20
Вращательная сумма по состояниям. Ядерная сумма по состояниям. Заторможенное внутреннее вращение. Итоги статистических расчетов для идеальных газов. PDF
Ядерные суммы по состояниям и учет изотопного распределения
Лекция 21
Расчет константы равновесия химической реакции методом статистической термодинамики. Равновесие пара-орто (1:3) водород. Закон равнораспределения. Теория теплоемкости атомных кристаллов Эйнштейна. Теория теплоемкости кристаллов Дебая. Конфигурационный интеграл. PDF
Лекция 22
Метод ячеек в статистической термодинамике жидкостей. Клеточный интеграл. Расчет энтропии смешения в рамках решеточной модели раствора. Парадокс Гиббса. Расчет конфигурационного интеграла для реальных газов (начало). PDF
Лекция 23
Расчет конфигурационного интеграла для реальных газов методом Урселла-Майера. Статистическое рассмотрение вириального уравнения и закона соответственных состояний. PDF