Физическая химия

Настоящее издание является частью учебно-методического комплекса по дисциплине «Физическая химия» и включает в себя практические работы по дидактическим единицам: «Растворы электролитов», «Неравновесные явления в растворах электролитов», «Равновесие электрохимических процессов» и «Поверхностные явления и адсорбция». Разработано в соответствии с ФГОС ВО 3+ и рабочей программой по дисциплине «Физическая химия».

Основная задача настоящего пособия состоит в закреплении теоретических знаний по дисциплине «Физическая и коллоидная химия», отработке практических навыков и умений работы в химической лаборатории, освоении основных понятий и закономерностей в процессе исследования коллоидных систем, а также важнейших термодинамических, кинетических характеристик химических процессов. Пособие состоит из пяти разделов, раскрывающих наиболее важные аспекты коллоидной и физической химии. Каждый из разделов содержит теоретический материал, примеры решения задач, описание и порядок выполнения практических работ, а также задачи для самостоятельного решения. Адресовано студентам экологических направлений, дальнейшая профессиональная деятельность которых будет связана с решением вопросов в области охраны окружающей природной среды.

Содержат рекомендации по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Физикохимия композиционных полимерных материалов». Предназначены для магистрантов направления 18.04.01 «Химическая технология» программы подготовки «Физико-химические основы инновационных технологий надмолекулярно-организованных систем».

Содержит теоретические сведения по дисциплине «Физикохимия композиционных полимерных материалов». Предназначено для магистрантов направления подготовки 18.04.01 «Химическая технология», программа подготовки «Физико-химические основы инновационных технологий надмолекулярно-организованных систем».

Рассматриваются теоретические основы равновесия жидкость – пар в двухкомпонентных системах с неограниченной взаимной растворимостью компонентов для идеальных и неидеальных систем. Приводятся методика выполнения лабораторной работы по изучению равновесия жидкость – пар, а также задания для самостоятельной работы студентов.

Содержат теоретический материал, практические задания и лабораторную работу по одному из фундаментальных разделов химии – химической термодинамике.

Рассмотрены вопросы стандартизации в электрохимической технологии и защите от коррозии. Предназначено для студентов направления подготовки 18.04.01 «Химическая технология», обучающихся по программам «Перспективные электрохимические технологии» и «Коррозия и защита металлов».

Содержат индивидуальные задания для коллоквиумов и практических занятий по разделу «Растворы электролитов» дисциплины «Физическая химия». Задания предполагают теоретическую проработку материала и решение задач.

Рассмотрены технологии быстрого пиролиза растительной биомассы и газификации жидких топлив. Описана обобщенная математическая модель переработки лигноцеллюлозных отходов лесопромышленного комплекса. Приведены результаты исследования термохимической переработки различных видов растительной биомассы с последующей газификацией жидкой части, а также промышленной реализации разработанных технологий.

Содержит краткую теоретическую часть и базу тестовых заданий по основным разделам дисциплины «Физическая химия» для проверки текущих и остаточных знаний.

Рассмотрены теоретические основы получения микроэмульсионных систем, их классификация, физико-химические условия стабилизации, а также применение их для доставки лекарств и биологически активных веществ. Описаны структура и свойства микроэмульсий, фазовые диаграммы и процессы взаимодействия с кожей человека.

Содержат примеры решения заданий, задания для самостоятельной работы, а также лабораторные работы.

The main data on issues of polymer aging caused by various factors are summarized. The characteristics of macromolecular reactions in addition to thermal, thermal-oxidative degradation, degradation caused by the aggressive environment, high-energy radiation, etc. are considered.

Рассмотрены основные положения теории ядерной магнитной релаксации в молекулярных кристаллах. Представлены результаты разделения внутри- и межмолекулярного вкладов в протонную спин-решеточную релаксацию в кристаллических циклогексане и бензоле. Исследована динамика и коррелированность вращательного и поступательного движения молекул в этих кристаллах.

Рассмотрены особенности возникновения двойного электрического слоя на границе раздела фаз, диффузия, диффузионный потенциал. Проанализировано применение потенциометрических методов для определения активности, рН, произведения растворимости, чисел переноса в растворах электролитов.

Рассмотрена физическая картина основных явлений, процессов и закономерностей, происходящих при взрыве зарядов конденсированных ВВ в воздушной, твердой и водной средах.

Рассмотрены основные теоретические аспекты следующих разделов дисциплины физической химии: термохимия, растворы, фазовые равновесия, кинетика. Приведены методические разработки 8 новых лабораторных работ по данным разделам с использованием компьютеризированного учебно-лабораторного комплекса «Химия».

Рассмотрены вопросы теории и технологии получения различных по природе материалов и покрытий, факторы, влияющие на их структуру, физико-механические и эксплуатационные характеристики. Изложены физические основы пластичности, прочности и разрушения кристаллических материалов при их деформировании. Приведены широко используемые методы упрочнения материалов и покрытий, а также основные методы измерения и контроля традиционных и наноразмерных пленочных покрытий.

Рассматриваются различные модели строения атома, электронная конфигурация атома и квантовые числа, основные виды химической связи и методы расчета двух- и многоатомных систем с ковалентной связью (метод валентных связей и метод молекулярных орбиталей), а также излагаются современные представления о природе межмолекулярных взаимодействий в супрамолекулярных системах.

В первой части учебного пособия обобщены основные данные по проблемам старения полимеров под действием различных факторов. Рассмотрены особенности макромолекулярных реакций в приложении к термической, (термо)окислительной деградации, деградации под влиянием агрессивных сред, излучений высоких энергий и др.

Во второй части учебного пособия обобщены основные данные о возможностях и принципах стабилизации свойств. Рассмотрены особенности реакций ингибирования процессов старения, происходящих под влиянием различных видов излучения, нагревания, окисления, горения и др.

Рассмотрены основные понятия и законы, описывающие поведение электролитов. Приведены тестовые задания, подготовленные для контроля знаний студентов при изучении раздела «Растворы электролитов».

Приведены основные понятия и уравнения кислотно-основных равновесий в водных растворах слабых кислот и различных солей. Рассмотрены электроды и электрохимические элементы для определения рН растворов потенциометрическим методом. Составлены методические указания к лабораторным работам по определению степени и константы диссоциации слабых кислот, степени и константы гидролиза солей.

Рассмотрены основные свойства дисперсных систем и протекающие в них поверхностные явления. Пособие включает краткое теоретическое обоснование по термодинамике поверхностных явлений, устойчивости и коагуляции дисперсных систем. Каждый раздел сопровождается тестами для проверки текущих и остаточных знаний студентов-бакалавров по дисциплине «Коллоидная химия».

Рассмотрены основные понятия химической термодинамики, первый и второй законы термодинамики. Приведены тестовые задания, предназначенные для контроля знаний студентов при изучении раздела «Химическая термодинамика».

Является руководством по использованию пакета ANSYS Autodyn для реализации математических моделей быстропротекающих процессов. Содержит рекомендации по выполнению лабораторных работ, описание основных возможностей прикладного программного обеспечения при решении задач моделирования, а также задания для самостоятельной работы студентов.

Является руководством по использованию пакета ANSYS AUTODYN для реализации математических моделей быстропротекающих процессов. Содержит рекомендации по выполнению лабораторных работ, описание основных возможностей прикладного программного обеспечения при решении задач моделирования, а также задания для самостоятельной работы студентов.

Рассмотрены основные виды супрамолекулярных систем со спейсерными группами, принципы их самосборки, влияние спейсеров на физико-химические свойства супрамолекулярных архитектур.

Рассмотрены вопросы становления и развития относительно нового класса жидкокристаллических соединений, содержащих в своей структуре ион металла. Представлены работы, сыгравшие ключевую роль при формировании основных направлений в области металломезогенов.

Представлены теоретические сведения и лабораторные работы, посвященные получению и исследованию свойств концентрированных суспензий и эмульсий, гелевых систем. Часть работ базируется на данных научных исследований, проводимых авторами на кафедре физической и коллоидной химии и кафедре технологии косметических средств.

Проведено систематическое исследование комплексом методов коллоидных свойств систем алкилполиэтоксифенолов с различной степенью этоксилирования и показано формирование ассоциатов неионное ПАВ–ПЭИ, и полимер-коллоидных комплексов. Определены форма и размеры мицелл. Показана возможность управления формой, объемом и числами агрегации ассоциатов при варьировании природы полимера, фосфорных субстратов (ЭКФ), формировании смешанных ассоциатов. Изучено влияние системы цетилтриметиламмоний бромид (ЦТАБ) – KF – вода на реакционную способность ЭКФ.

Рассмотрены основные понятия химической кинетики и катализа, кинетические закономерности протекания процессов в конденсированных системах и на границе раздела фаз. Приведены задания для самостоятельной работы студентов при изучении ими разделов «Химическая кинетика» и «Катализ».

Cодержит основные сведения по дисциплинам «Физические основы измерений», «Методы и средства измерений, испытаний и контроля», «Контроль и управление качеством материалов и изделий», а также краткую информацию об используемых методиках и средствах измерения ионизирующих излучений.

Рассматриваются изменения основных физико-химических свойств жидкости в температурном интервале от температуры плавления до температуры кипения. Закономерности изменения сопоставляются с параметрами, характеризующими массу, структуру, геометрию и энергию электронных оболочек молекул, составляющих жидкость. На основании анализа полученных зависимостей высказаны предположения относительно природы универсальных межмолекулярных взаимодействий и предложена модель структуры жидких неэлектролитов.

Рассмотрены фундаментальные закономерности протекания быстрых жидкофазных химических реакций и принципы создания научных основ, технической разработки и промышленного применения новых технологий и аппаратов для их проведения в турбулентном режиме в химической, нефтехимической и нефтяной промышленности. Предложены оригинальные решения в области аппаратурного оформления быстропротекающих жидкофазных процессов с созданием непрерывных энерго- и ресурсосберегающих технологий синтеза некоторых крупнотоннажных синтетических продуктов.

Рассмотрены основные закономерности образования, свойства и примеры использования золь-гель‒пленок легированных лантаноидами на планарных подложках и в мезоскопических порах пористого кремния, пористого анодного оксида алюминия и синтетических опалов, а также легированных фосфором или бором анодных оксидных пленок кремния, карбида кремния, нитрида кремния и легированных хлором ‒ меди (I).

The monography «The controlled molecular magnetism of mono-, bi-and polynuclear complexes based on hydrazones, azomethenes and its analogues» represents the encyclopedic edition reflecting the basic experimental - theoretical aspects concerning new scientific area-magnetochemistry of exchange-couple systems. Alongside with a statement of fundamental concepts of magnetism including features of isotropic and anisotropic exchange interaction, and the theory of spin transitions, the central part of the monography is devoted to the analysis of magnetochemistry’s opportunities at the description of a structure and properties of bi- and tetranuclear complexes as well as supramolecular architectures based mainly on hydrazones, azomethenes and their analogues. The interrelation between features of an electronic and geometrical structure of complexes and character of exchange effects is considered, the magneto-structural correlations in the important modelling objects for directed design of one, two and threedimensional magneto-ordered structures have been revealed.

Рассмотрены основные теоретические положения явлений и процессов, протекающих в тонкодисперсных системах. Представлены примеры проектирования органоминеральных порошковых композиций, а также уделено внимание вопросам физикохимии взаимодействия ультра- и наноразмерных частиц

Рассмотрены теоретические основы кинетики гомогенных и гетерогенных химических процессов для одностадийных и сложных реакций, химического и микрогетерогенного (ферментативного) катализа, приведены методические указания к выполнению лабораторных работ и решению типовых задач.

Учебник соответствует программе учебного курса «Неорганическая химия» на химическом факультете МГУ имени М.В. Ломоносова и состоит из трех частей. Первая часть охватывает основы физической химии, природу химической связи, строение и свойства комплексных соединений, введение в химию твердого тела. В главах второй и третьей частей излагается химия непереходных и переходных элементов. Главное внимание уделено общим закономерностям и тенденциям в изменении свойств элементов, простых веществ и соединений, причем более подробно представлена химия переходных металлов и координационных соединений. Является составной частью учебно-методического комплекта, включающего задачник с планами семинарских занятий и вариантами экзаменационных заданий, и практикума, написанного сотрудниками кафедры неорганической химии химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова под редакцией проф. А.В. Шевелькова.

В практикуме рассмотрены основные приемы безопасной работы в химической лаборатории с целью изучения физико-химических основ неорганической химии и химии s-, p-, d- и f-элементов. Все опыты и методики синтеза отработаны и выверены, что обеспечивает их успешное выполнение, а разнообразие представленных опытов позволяет преподавателям сделать необходимую подборку для различных по трудоемкости учебных курсов. Также приведен большой справочный материал, который может быть использован для самостоятельной научной и аудиторной работы студентов. Представленное учебное пособие является составной частью учебно-методического комплекта, включающего учебник и задачник с планами семинарских занятий и вариантами экзаменационных заданий, написанного сотрудниками кафедры неорганической химии химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова под редакцией проф. А. В. Шевелькова.

Данный сборник вопросов, заданий и расчетных задач поможет студентам изучать основные законы общей и неорганической химии и проводить сравнительную характеристику свойств элементов и их соединений. Материал структурирован по темам семинарских занятий в соответствии со стандартами образовательной программы для классических университетов и дополнен примерами контрольных и экзаменационных заданий. Представленное учебное пособие является составной частью учебно-методического комплекта, включающего учебник и практикум, написанного сотрудниками кафедры неорганической химии химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова под редакцией проф. А. В. Шевелькова.

Пособие соответствует федеральному государственному стандарту дисциплины «Электрохимические методы анализа» направления 04.03.01 «Химия» и специальности 04.05.01 «Фундаментальная и прикладная химия». Рассмотрены основные электрохимические методы: потенциометрия, вольтамперометрия, кондуктометрия, кулонометрия. Даны основные понятия и теоретические основы электрохимических методов анализа.

В выпуске первом Трудов рассматривается лучевая активация химических реакций — новое направление химии и химической кинетики. Лучевая активация — это активация молекулы электромагнитным излучением соответствующего характеристического спектра, возбуждающего и сопровождающего реакцию. Представлено обоснование, методы исследований и проблемы разработки лучевой активации. Лучевая активация уже используется в химическом лазере, что подтверждает перспективы её освоения в химической технологии.

Учебное пособие дает связное и последовательное изложение многих разделов математики и физической химии. Оно поможет биологам и медикам быстро вспомнить соответствующие сведения, необходимые при анализе научных проблем.

В пособии, составленном c учетом требований Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования, в соответствии с рабочим учебным планом и рабочей программой дисциплины, представлены краткий теоретический материал по курсу химии, примеры решения задач, темы и задания для самостоятельной проработки по всем разделам дисциплины.

Учебное пособие подготовлено на кафедре материаловедения и индустрии наносистем химического факультета Воронежского государственного университета.

Приведены основные сведения из теплофизики горения и на этой основе даны решения задач. Показано определение состава исходной смеси для записи химической реакции с сохранением количества атомов химических элементов. Определяются состав продуктов сгорания и их температура для различных исходных данных.

Рассмотрены базовые положения современного представления о строении и отдельных свойствах микрообъектов от молекул до наноструктур. Изложены основы специально разработанной для описания и теоретического исследования микромира квантовой механики. Специальный раздел посвящен вопросу о физической природе химических связей. В связи с широким применением в строительстве лазеров рассмотрен принцип их действия. Заключительная часть пособия особенно важна для понимания свойств нанообъектов и посвящена вопросам, связанным с физическими процессами на границе микро- и макромиров. Особое внимание уделено проявлению соотношений числа пограничных и внутренних атомов общей структуры.

Molecular magnetism occupies a crossing point between two fields of research -materials science and metal biochemistry – and plays an important role in the field of molecular electronics. The “Fundamentals of molecular magnetism” is the textbook to comprehensively address both the experimental and theoretical aspects of the relatively new field of research. It introduces the basic concepts concerning magnetization and magnetic susceptibility, establishes the fundamental equations of molecular magnetism and examines molecules containing a unique magnetic center, including the highspin -low-spin transition compounds. The textbook highlights polymetallic species, reviews the phenomenon of interaction between spin carriers from a theoretical point of view and includes numerous examples throughout to illustrate the topics discussed. An essential part of the textbook is devoted to novel class of magneto active materials -single molecular magnets (SMMs).