Первый семестр Вопрос №1

Первый семестр
Вопрос №1
Предмет границы термодинамики. Формы существования энергии. Термодинамические
системы и их классификация. Экстенсивные и интенсивные свойства системы. Состояния
термодинамических систем: равновесное, неравновесное, стационарное. Понятие
термодинамического процесса, их виды: самопроизвольный, несамопроизвольный,
циклический. Постулаты термодинамики.
Вопрос №2
Понятие идеального газа. Уравнение состояния идеального газа. Закон Гей-Люссака.
Универсальная газовая постоянная, её физический смысл. Газовые законы: Дальтона,
Амага, Бойля-Мариотта. Реальные газы, уравнение Ван-дер-Ваальса.
Вопрос №3
Первый закон термодинамики: формулировки, математическая запись. Понятие теплоты,
работы и внутренней. Определение функции состояния и функции перехода. Расчет
работы идеального газа для различных процессов.
Вопрос №4
Теплоёмкость. Средняя и истинная теплоёмкость. Виды теплоёмкости. Уравнение
Майера. Теплоёмкость идеальных газов (1-но, 2-х, 3-х атомных), жидкостей, твердых тел.
Зависимость теплоёмкости от температуры.
Вопрос №5
Термохимия. Понятие теплового эффекта. Закон Гесса. Понятие энтальпии. Следствия из
закона Гесса. Энтальпия образования химических соединений. Энтальпия сгорания
химических соединений. Зависимость теплового эффекта химической реакции от
температуры. Уравнение Кирхгоффа.
Вопрос №6
Второй закон термодинамики. Понятие энтропии и её свойства. Цикл Карно. Теорема
Карно. Расчет изменения энтропии для различных процессов. Расчет Δ r S0298 и Δ r S0T .
Вопрос №7
Третий закон термодинамики. Термодинамическая вероятность и энтропия.
Объединенные уравнения I-го и II-го законов термодинамики.
Вопрос №8
Характеристические функции и термодинамические потенциалы.
Вопрос №9
Соотношения Максвелла.
Вопрос №10
Физический смысл энергии Гельмгольдца и энергии Гиббса. Понятие о максимальной и
максимально полезной работе. Уравнение Гиббса-Гельмгольца.
Вопрос №11
Химический потенциал. Условия гетерогенного химического равновесия, фазового
равновесия. Связь химического потенциала компонента системы с парциальным
давлением и концентрацией компонента.
Вопрос №12
Равновесное состояние термодинамической системы (физическая, статистическая,
термодинамическая точки зрения). Химическое равновесие. Константа равновесия КС, КР,
Кa, Кf, КN. Связь между ними.
Вопрос №13
Понятие химической переменной. Уравнение изотермы Вант-Гоффа химической реакции.
Влияние внешних условий на состояние химического равновесия - правило Ле-Шателье.
Вопрос №14
Влияние температуры на константу химического равновесия: уравнения изобары и
изохоры химической реакции, их дифференциальный и интегральный вид
Вопрос №15
Гетерогенное равновесие. Условия гетерогенного равновесия. Закон распределения.
Вопрос №16
Гетерогенное равновесие в однокомпонентной системе. Вывод уравнения КлаузиусаКлайперона. Запись уравнений для процесса испарения, плавления возгонки. Их анализ.
Связь между теплотой испарения, плавления и возгонки.
Вопрос №17
Правило фаз Гиббса. Физико-химический анализ. Принцип соответствия и
непрерывности. Диаграмма системы с простой эвтектикой. Понятие эвтектики.
Вопрос №18
Диаграмма состояния с неограниченной растворимостью компонентов А и В в жидком и
твердом состояниях. Правило рычага. Системы с ограниченной растворимостью в жидкой
фазе.
Второй семестр
Вопрос №19
Общие понятия химии растворов. Классификация (идеальные, предельно разбавленные,
неидеальые). Понятие растворителя и растворенного вещества. Способы выражения
концентрации и состава растворов: массовая доля, молярность, моляльность, мольная
доля. Основные положения термодинамики растворов. Парциальные мольные величины.
Вопрос №20
Парциальные мольные величины. Уравнения Гиббса-Дюгема. Методы расчёта и
определения парциальных молярных величин.
Вопрос №21
Растворимость. Зависимость растворимости от температуры. Уравнение Шредера.
Зависимость растворимости от давления.
Вопрос №22
Растворение газа в жидкости. Закон Генри. Вывод закона Генри.
Вопрос №23
Понятие насыщенного пара. Закон Рауля. Определение молекулярной массы
растворенного вещества из закона Рауля. Отклонения от закона Рауля. Закон РауляДальтона. Условия кипения и кристаллизации жидкости.
Вопрос №24
Коллигативные свойства растворов. Температура кипения разбавленных растворов
нелетучих неэлектролитов. Эбулиоскопия. Физический смысл эбулиоскопической
константы.
Вопрос № 25
Коллигативные свойства растворов. Температура замерзания разбавленных растворов
нелетучих неэлектролитов. Криоскопия. Физический смысл эбулиоскопической
криоскопической константы.
Вопрос№26
Коллигативные свойства растворов. Особенности растворов электролитов. Изотонический
коэффициент. Температура замерзания и кипения растворов электролитов. Осмос.
Осмотическое давление.
Вопрос №27
Распределение
растворенного
вещества
между
двумя
несмешивающимися
растворителями. Вывод закона распределения. Экстракция, вывод основного уравнения
экстракции. Степень извлечения.
Вопрос №28
Основные понятия и законы химической кинетики: скорость образования компонента и
скорость реакции. Молекулярность и порядок реакции. Формальная кинетика элементарно
простых и формально простых гомогенных односторонних реакций в закрытых системах:
химические реакции I порядка; период полураспада; химические реакции II и III порядков.
Вопрос №29
Методы определения порядка реакции и константы скорости для элементарных и
формально простых реакций в закрытых системах: дифференциальные методы – способ
избыточных концентраций; интегральные методы – подстановки (аналитический);
графический метод.
Вопрос №30
Влияние внешних факторов на кинетику протекания химических реакций. Влияние
температуры, концентрации компонента. Температурное правило Вант-Гоффа.
Вопрос№31
Уравнение Аррениуса. Понятие энергии активации. Энергетический профиль реакции.
Теория активных столкновений.
Вопрос №32
Механизм мономолекулярных реакций. Теория Линдемана. Теория переходного
комплекса.
Вопрос №33
Электролиты. Сильные и слабые электролиты. Понятие степени диссоциации и константы
диссоциации. Уравнение Освальда. Зависимость степени диссоциации от концентрации.
Вопрос №34
Проводники.
Понятие
электропроводности.
Удельная
и
эквивалентная
электропроводность, их зависимость от концентрации.
Вопрос №35
Уравнение Кольрауша. Эффекты торможения ионов в растворе. Объяснение аномально
высокой подвижности ионов Н+ и ОН- в растворе.
Вопрос №36.
Ионная сила. Правило ионной силы. Теория Дебая Хюккеля для растворов сильных
электролитов.
Вопрос №37.
Понятие гальванического элемента. Равновесный электродный потенциал. Контактный и
диффузионный потенциалы. ЭДС гальванического элемента.
Вопрос №38.
Уравнение Нернста. Нормальный электродный потенциал. Возникновение и строение
двойного электрического слоя.
Вопрос №39
Электролиз. Законы Фарадея. Физический смысл числа Фарадея. Электролиз растворов и
расплавов.
Вопрос №40
Поляризационная кривая и напряжение разложения раствора электролита. Поляризация
электродов. ЭДС поляризации. Перенапряжение.