Экзаменационные вопросы. Часть 1

Экзаменационные вопросы по дисциплине «Физическая химия»
(специальность «Химия»)
Часть I
1. Первый закон термодинамики: математическая запись, различныеформулировки.
Внутренняя энергия системы. Функция состояния.
2. Работа расширения идеального газа в различных процессах.
3. Энтальпия. Закон Гесса. Следствия из закона Гесса. Энтальпия образования и
энтальпия сгорания соединения.
4. Зависимость теплового эффекта реакции от температуры. Теплоемкость. Уравнения
Кирхгофа в дифференциальной и интегральной форме.
5. Цикл Карно. Теорема Карно-Клаузиуса. Теорема Карно.
6. Самопроизвольные и несамопроизвольные процессы.Второй закон термодинамики:
различные формулировки. Энтропия. Математическая запись второго закона
термодинамики.
7. Энтропия. Статистическое толкование энтропии. Статистический характер второго
закона термодинамики.
8. Изменение энтропии в различных процессах. Абсолютная энтропия вещества.
9. Критерий направленности процесса в изолированной системе.Изохорноизотермический и изобарно-изотермический потенциал. Критерий направленности
процесса в открытой системе.
10. Характеристические функции. Уравнения Гиббса-Гельмгольца.
11. Химический потенциал. Химический потенциал идеального и реального газа.
Фугитивность.
12. Вычисление коэффициента фугитивности и фугитивности реальных газов.
13. Химическое равновесие. Закон действия масс. Различные виды констант равновесия и
связь между ними. Влияние давления на равновесие химической реакции.
14. Термодинамический вывод закона действия масс. Уравнение изотермы Вант-Гоффа.
Особенности термодинамического описания гетерогенных химических равновесий.
15. Вывод уравнения изобары химической реакции и его анализ.
16. Интегрирование уравнения изобары химической реакции. Составление уравнения
lnKa = f(T).
17. Расчет константы равновесия с использованием стандартных термодинамических
величин. Метод Темкина и Шварцмана.
18. Адсорбция. Причины адсорбции. Принцип Гиббса-Кюри. Удельная адсорбция.
19. Адсорбция на границе раздела твердое тело - газ. Виды адсорбции. Изотермы и
изобары адсорбции газов.
20. Изотермы адсорбции газов. Уравнение Генри.
21. Уравнение изотермы адсорбции Ленгмюра. Адсорбция смеси газов.
22. Уравнение изотермы полимолекулярной адсорбции паров Брунауэра, Эммета и
Теллера (уравнение БЭТ).
23. Адсорбция на границе раздела двух объемных фаз. Гиббсовская адсорбция.
Адсорбционное уравнение Гиббса. Его применение.
24. Адсорбция из растворов на поверхности твердых тел. Уравнения изотерм адсорбции
из растворов.
25. Фазовые равновесия. Фаза. Составляющее вещество системы. Компонент.
Термодинамическая степень свободы. Условие термодинамического равновесия в
гетерогенной системе. Правило фаз Гиббса и его вывод.
26. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса и его применение к различным фазовым переходам
первого рода. Фазовые переходы второго рода.
27. Диаграммы состояния однокомпонентных систем. Диаграмма состояния воды при
низких и высоких давлениях.
28. Моно- и энантиотропные фазовые переходы. Диаграмма состояния серы:
энантиотропный фазовый переход.
29. Моно- и энантиотропные фазовые переходы. Диаграмма состояния фосфора:
монотропные фазовые переходы.
30. Диаграммы плавкости двухкомпонентных систем: диаграмма с эвтектикой,
диаграммы с конгруэнтно и инконгруэнтно плавящимся химическим соединением.
Правило рычага.
31. Диаграммы плавкости двухкомпонентных систем: диаграммы с неограниченной и
ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии.
32. Диаграммы состояния систем из двух ограниченно растворимых жидкостей.
33. Общая характеристика диаграмм состояния трехкомпонентных систем. Графическое
изображение состава тройных систем.
34. Диаграмма растворимости в воде двух солей с одноименным ионом, не образующих
кристаллогидратов и двойных солей.
35. Диаграмма плавкости с тройной эвтектикой.
36. Равновесия жидкость - жидкость в трехкомпонентных системах.
37. Распределение растворенного вещества между двумя несмешивающимися
жидкостями. Экстракция.
38. Общая характеристика растворов. Способы выражения концентрации растворов.
39. Парциальные молярные величины. Уравнения Гиббса-Дюгема.
40. Основные методы определения парциальных молярных величин.
41. Термодинамическая классификация растворов. Идеальные и реальные растворы. Три
определения идеального раствора.
42. Давление насыщенного пара жидких растворов. Давление насыщенного пара
компонента над раствором. Закон Рауля и его термодинамический вывод.
Зависимость состава пара от состава раствора.
43. Реальные растворы. Положительные и отрицательные отклонения от закона Рауля, их
причины.
44. Активность. Коэффициент активности. Стандарт - состояния при определении
химических потенциалов компонентов. Симметричная и несимметричная система
стандартных состояний.
45. Понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения идеальных и
предельно разбавленных растворов.
46. Осмотическое давление идеальных и предельно разбавленных растворов.
47. Методы определения активности и коэффициентов активности компонентов раствора.
48. Диаграммы состояния идеальных летучих смесей и реальных летучих смесей с
незначительными отклонениями от закона Рауля. Первый закон Гиббса-Коновалова.
49. Диаграммы состояния реальных летучих смесей с азеотропом. Второй закон ГиббсаКоновалова.
50. Перегонка жидких летучих смесей: перегонка в равновесии, фракционная перегонка.
Ректификация.
51. Диаграммы состояния ограниченно растворимых летучих смесей ( без
гетероазеотропа и с гетеоазеотропом).
52. Диаграммы состояния практических нерастворимых летучих смесей. Перегонка с
водяным паром.