Физическая химия

Физическая химия – это раздел химии, который изучает химические явления на основе законов физики
Химическая термодинамика
(энергетические эффекты в химических процессах;
возможность, направление и глубина протекания
химического процесса)
Учение о растворах
(процессы образования растворов, их внутренняя
структура и важнейшие свойства)
Кинетика и катализ
(скорость и механизм протекания химических процессов в
различных средах при различных условиях)
Электрохимия
(свойства растворов электролитов; явления
электропроводности, электролиза, коррозии; работа
гальванических элементов)
Коллоидная химия
(поверхностные явления; свойства мелкодисперсных
гетерогенных систем)

Гомогенная система – система, внутри которой нет поверхностей, разделяющих отличающиеся по свойствам части системы (фазы).
Гетерогенная система – система, внутри которой присутствуют поверхности, разделяющие отличающиеся по свойствам части системы.
Фаза – совокупность гомогенных частей гетерогенной системы, одинаковых по физическим и химическим свойствам, отделённая от других частей системы видимыми поверхностями раздела.
окружающая
среда
система
ТЕРМОДИНАМИКА. Основные понятия
Термодинамика - наука о взаимопревращениях различных форм энергии и законах этих превращений
Термодинамическая система – тело или группа тел, находящихся во взаимодействии, мысленно или реально обособленные от окружающей среды.
Поверхность
раздела

Виды термодинамических систем:
1. Изолированная система – система, которая не обменивается с окружающей средой ни веществом, ни энергией.
2. Закрытая система – система, которая обменивается с окружающей средой энергией, но не обменивается веществом.
3. Открытая система – система, которая обменивается с окружающей средой и веществом, и энергией.
окружающая
среда
Е В-во
Система

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕРМОДИНАМИКИ
Совокупность всех физических и химических свойств
системы характеризует её термодинамическое
состояние.
Все величины, характеризующие какое-либо
макроскопическое свойство рассматриваемой системы
параметры состояния.
Интенсивные
(температура,
давление и т.д.)
Экстенсивные
(масса, объем и т.д.)
Обратимый процесс – процесс, допускающий возможность возвращения системы в исходное состояние без того, чтобы в окружающей среде
остались какие-либо изменения.
Равновесный процесс – процесс, при котором система проходит через непрерывный ряд равновесных состояний.
Т1
Т2
Т3
Т3

Закон состояния идеального газа
V – объем, занимаемый образцом
P – давление образца
Т – температура по Кельвину
T = t0C + 273.15
идеальный газ
0 K
273.15 K
373.15 K
00C
1000C
n – количество вещества
n = m/M (m – масса, М – молекулярный вес)
R = 8.3145 kПа л К-1 моль-1 – газовая постоянная

Внутренняя энергия системы (U) – сумма кинетической и потенциальной энергии всех частиц, составляющих систему.
Теплота (Q) – это форма передачи и количество передаваемой энергии путем неупорядоченного движения молекул.
Работа (A) – это форма передачи и количество передаваемой энергии путем упорядоченного движения частиц.
система
система

Изолированная система:
- функция состояния (не зависит от пути)
- работа системой
работа над системой
поглощение
теплоты
выделение
теплоты
Первый начало термодинамики

Работа расширения
РВнеш
S
h
Р
- работа системой

Работа идеального газа
Изохорный процесс (V=const, ∆V=0)
Изотермический процесс (T=const)