Химическая термодинамика, энергетика процесса, кинетика и химическое равновесие

Основные понятия и определения. Гомогенные и гетерогенные системы. Условия существования систем. Термодинамические функции состояния системы. Термодинамический подход к химическим реакциям. Основные понятия и определения химической термодинамики. Первое начало термодинамики и его применение к химическим системам. Энтальпия. Термохимия. Термохимические законы. Законы Гесса и Ломоносова-Лавуазье-Лапласа.

Второе начало термодинамики. Энтропия. Энергия Гиббса и направление химического процесса.

Концентрационная зависимость скорости реакции. Константа скорости.

Кинетика и механизмы химических реакций. Понятие о скорости и механизме химической реакции. Закон действующих масс. Температурная зависимость скорости реакции. Правило Вант-Гоффа и уравнение Аррениуса. Энергия активации. Цепные реакции. Реакции в растворах. Гетерогенные реакции. Катализ. Гомогенный и гетерогенный катализ. Влияние света на скорость реакций. Фотохимия.

Химическое равновесие. Обратимые и необратимые реакции. Химическое равновесие. Кинетический подход. Химическое равновесие, термодинамический подход. Константа химического равновесия. Смещение химического равновесия. Принцип Ле-Шателье. Химическое сродство.

Фазовое равновесие, термодинамика фазовых переходов. Правило фаз Гиббса.

Жидкие системы – растворы

Жидкие системы. Область жидкого состояния. Жидкие растворы. Растворение и растворимость. Общие свойства растворов неэлектролитов. Законы Рауля и Вант-Гоффа. Особенности химических реакций в жидких системах.

Общие свойства растворов электролитов. Теория электролитической диссоциации. Растворы сильных электролитов и их термодинамические характеристики. Слабые электролиты, степень и константа диссоциации слабых электролитов. Гидратация ионов в растворе.

Кислоты и основания. Теория кислот и оснований Аррениуса. Ионное произведение воды. Водородный показатель. Индикаторы. Реакции нейтрализации и гидролиза. Обменные реакции в растворах. Произведение растворимости.

Коллоидное состояние вещества. Поверхностные явления. Адсорбция на различных межфазных границах. Двойной электрический слой и электрокинетические явления. Оптические явления в коллоидных системах. Виды устойчивости и коагуляции коллоидных систем.

Окислительно-восстановительные процессы

Окислители и восстановители. Уравнения реакций окисления-восстановления. Направление реакций. Сила окислителей и восстановителей. Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы.

Электрохимические процессы. Проводники электрического тока I и II рода. Потенциалы металлических и газовых электродов. Гальванические элементы. Электролиз расплавов и растворов. Законы электролиза. Прикладное значение процессов электролиза. Химические источники тока. Электрохимические энергоустановки.

Коррозия и защита металлов. Определение и классификация коррозионных процессов. Химическая коррозия. Электрохимическая коррозия. Защита металлов от коррозии.

Конструкционные материалы

Важнейшие конструкционные материалы: металлы, сплавы, композитные материалы, ВМС.

 

 

Содержание лабораторных занятий

Таблица 2

№ п/п	Номер раздела	Наименование и № лабораторной работы	Форма контроля
1.	1.1.   1.3.	№ 1. АМУ(атомно-молекулярное учение). Стехиометрические расчеты. Определение мольной массы эквивалента металла. Строение электронной оболочки атома № 2. Качественные и количественные характеристики различных видов химической связи. Комплексные соединения	Защита отчетов по лабораторным работам №№ 1,2; экспресс контрольная работа
2.	2.3.   2.4.	№ 3. Определение теплового эффекта реакции нейтрализации Термодинамическое описание химической системы и процессов протекающих в ней. № 4. Химическая кинетика Кинетическое описание процессов в химической системе Закономерности протекания химических процессов	Защита отчетов по лабораторным работам №№ 3,4; экспресс контрольная работа; контрольная работа
3.	3.3.   3.4.	№ 5. Количественные характеристики растворов электролитов. Обменные реакции в растворах. Гидролиз солей.   № 6. Коллоидные растворы	Защита отчетов по лаб. работам №№ 5,6; экспресс контрольная работа
4.	4.2     4.3	Окислительно-восстановительные процессы. № 7. Электрохимические процессы. № 8. Коррозия металлов	Защита отчетов по лаб. работам №№7,8; экспресс контрольная работа
5.	5.1	№ 9. Общие свойства металлов	Отчет по лаб. работе