Физическая и коллоидная химия - Курс лекций

Бюджетное учреждение среднего профессионального образования1.3 Химическая кинетика и катализ. Химическое равновесие 1.4.2 Растворы газов в жидкостях 1.4.5 Диффузия и осмос в растворах 1.4.6 Давление насыщенного пара над раствором2.1 Предмет коллоидной химии.2.1.2 Классификация дисперсных систем 2.2 Коллоидные растворы 2.2.2 Строение коллоидной частицы 2.2.3 Свойства коллоидных растворов 2.4 Физико-химические изменения органических веществ пищевых продуктовСистему называют термодинамической, если между телами, ее составляющими, может происходить обмен теплотой, веществом и если система описывается полностью термодинамическими параметрами. Обменивается энергией и веществом с окружающей средой. Не может обмениваться с окружающей средой веществом, но может обмениваться с ней энергией и работой. Энергия складывается из кинетической энергии молекул, включающей энергию поступательного и вращательного движения, энергии движения атомов в молекулы, электронов в атомах, внутриядерной энергии, энергии взаимодействия частиц друг с другом и т.п. Работа (А), совершаемая системой, обусловлена взаимодействием системы с внешней средой, в результате чего преодолеваются внешние силы, т.е. работа является одной из форм обмена энергией с окружающей средой и служит количественной характеристикой переданной энергии, причем передача энергии реализуется путем упорядоченного (организованного) движения молекул под действием определенной силы.Термохимия определяет тепловые эффекты химической реакции и переходов из одного состояния в другое. Термохимическое уравнение отличается от химического тем, что в термохимических уравнениях указывают абсолютную величину и знак теплового эффекта реакции, который относят к одному молю исходного или полученного вещества, поэтому стехиометрические коэффициенты в термохимических уравнениях могут быть дробными. Энтальпию реакции можно определить как экспериментально, так и методом расчета с использованием энтальпий образования веществ, участвующих в химической реакции на основе закона Гесса (1840 г.): В термохимических расчетах большое значение имеют следствия из закона Гесса: 1 следствие. Это закон имеет следующие формулировки: Перенос теплоты от холодного тела к горячему связан с компенсацией, т.е. с необходимостью дополнительной затраты работы, которая переходит в конечном счете в теплоту, поглощаемую горячим телом (так, в домашнем холодильнике происходит перенос теплоты от предметов к деталям прибора, а затем к воздуху. изменение энтропии системы при реакции, равное сообщенному системе теплу, деленному на абсолютную температуру, при которой система эту теплоту получает (отдает).В зависимости от внешних условий (температуры и давления) каждое вещество может находиться в одном из трех агрегатных состояний: твердом, жидком или газообразном. Эти состояния называются агрегатными состояниями.Для реакции АА BB = С u = (3.2) где: А и B - концентрации реагирующих веществ, а и b - коэффициенты в уравнении, k - коэффициент пропорциональности, называемый константой скорости, зависящей от природы реагирующих веществ и температуры. Растворы - многокомпонентные гомогенные системы, в которых одно или несколько веществ распределены в виде молекул, атомов или ионов в среде другого вещества - растворителя. Обычно растворителем считают тот компонент, который в чистом виде существует в таком же агрегатном состоянии, что и полученный раствор (например, раствор соли в воде: соль - растворенное вещество, вода - растворитель). Если раствор образуется из 2 жидкостей, то движущая сила процесса растворения обусловлена стремлением компонентов раствора к выравниванию концентраций, что также приводит к увеличению энтропии, т.е. И как всякий обратный процесс, растворение заканчивается установлением динамического равновесия: нерастворенное вещество - вещество в растворе.Современная коллоидная химия представляет собой науку, изучающую физико-химические свойства гетерогенных высокодисперсных систем и высокомолекулярных веществ в твердом состоянии и в растворах.Если дисперсная фаза состоит из твердых частиц, то система называется взвесью, или суспензией. Если дисперсная фаза представлена капельками жидкости, то ее называют эмульсией, например, капли масла в воде, молоко. Частицы коллоидных систем значительно больше молекул (ионов), из которых состоит дисперсная среда, что приводит к наличию поверхности раздела между частицами и средой. Вопросы для самоконтроля: Что называется дисперсной системой, дисперсной фазой, дисперсионной средой? Для интенсивности рассеянного света Релеем в 1871 году была выведена зависимость: , (2.2) где Ip - интенсивность рассеянного света, I0 - интенсивность падающего света, n1 и n2 - показатели преломления дисперсионной фазы и дисперсионной среды, u - концентрация, V - объем одной частицы, l - длина световой волны.

Оглавление

Введение

Раздел 1. Физическая химия

1.1 Основные понятия и законы термодинамики. Термохимия

1.1.1 Основные понятия термодинамики

1.1.2 Первый закон термодинамики

1.1.3 Термохимия

1.1.4 Второй закон термодинамики

1.2 Агрегатные состояния веществ, их характеристика