Книга состоит из двух частей: в первой—теория, во второй—задачи, вопросы, упражнения, а также таблицы физико-химических данных, основные формулы, математический минимум. <...> Химическая термодинамика — один из трех основных разделов физической химии, в котором термодинамический метод применяют для анализа химических и физико-химических процессов. <...> К ним относят давление p,химический потенциал µ, электрический потенциал ϕ, поверхностное натяжение σ. <...> Термодинамические функции разделяют на з • функции состояния, которые зависят только от состояния системы и не ависятотпути, по которому этосостояние получено; § 1. <...> Примеры функций состояния: энергия U, энтальпия H,энергия Гельмгольца F, энергия Гиббса G,энтропия S. <...> Самое простое уравнение состояния имеет идеальный газ — совокупность частиц точечного размера с нулевой потенциальной энергией взаимодействия: pV = nRT, где R — универсальная газовая постоянная 1),или pVm = RT, (2.3.a) (2.3.б) где Vm = V/n —мольный объемгаза(см.рис. <...> Из рисунка видно, что при высоких давлениях для всех газов Z>1, т. е. их труднее сжать, чем идеальный газ, поскольку в этой области между частицами преобладают силы отталкивания. <...> Двухпараметрические кубические уравнения состояний Наиболее известным уравнением, описывающим одновременно свойства и газа, и жидкости, является уравнение Ван-дер-Ваальса, предложенное им в 1873 г. 1) Вывод условий устойчивости приведен в § 5. <...> 1 Для уравнения Пенга–Робинсона a = A·R2T2 c pc b = B · RTc pc ,где A ≈ 0,457, ,где B ≈ 0,078 ≈ 0,427, (2.9.а) (2.9.б) (2.9.в) (2.9.г) При температурах выше критической уравнение (2.5) имеет один действительный корень, и по мере повышения температуры кривые, вычисленные по уравнению Ван-дер-Ваальса, приближаются к гиперболам, соответствующим уравнению состояния идеального газа (см. рис. <...> Для открытых систем первый закон принято записывать в виде dU = δQ+δW + i µidni, (3.2) 1)Внастоящее время во многих изданиях придерживаются другой системы знаков: теплота считается положительной <...>
Основы_физической_химии._В_2_ч._Ч._1._Теория;_Ч._2._Задачи_[комплект]_(1).pdf
УДК 544
ББК 24.5я73
О-75
С е р и я о с н о в а н а в 2009 г.
А в т о р ы:
профессор, доктор физ.-мат. наук В. В. Еремин;
профессор, доктор хим. наук С. И. Каргов;
профессор, доктор хим. наук И. А. Успенская;
профессор, доктор физ.-мат. наук Н. Е. Кузьменко;
академик РАН, профессор, доктор хим. наук В. В. Лунин
О-75
Основы физической химии : учебник : в 2 ч. Ч. 1 :
Теория / В. В. Еремин, С. И. Каргов, И. А. Успенская
[и др.]. —7-е изд., электрон.—М. : Лаборатория знаний,
2023.—351 с. —(Учебник для высшей школы).—Систем.
требования: Adobe Reader XI ; экран 10".—Загл. с титул.
экрана.—Текст : электронный.
ISBN 978-5-93208-663-6 (Ч. 1)
ISBN 978-5-93208-662-9
В учебнике, написанном преподавателями химического факультета
МГУ им. М. В. Ломоносова, изложены современные
теоретические основы химической термодинамики и химической
кинетики, рассмотрены их практические приложения. Книга
состоит из двух частей: в первой—теория, во второй—вопросы
и задачи, примеры контрольных работ, таблицы физико-химических
данных, основные физико-химические формулы, а также
необходимый математический минимум и другие полезные
приложения. Ко всем задачам даны ответы или указания
к решению.
Для студентов и преподавателей университетов и технических
вузов, а также профильных химических школ.
УДК 544
ББК 24.5я73
Деривативное издание на основе печатного аналога: Основы
физической химии : учебник : в 2 ч. Ч. 1 : Теория / В. В. Еремин,
С. И. Каргов, И. А. Успенская [и др.]. —6-е изд.—М. : Лаборатория
знаний, 2021.—348 с. : ил.—(Учебник для высшей школы).—
ISBN 978-5-00101-339-6 (Ч. 1); ISBN 978-5-00101-338-9.
В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных
техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель
вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации
ISBN 978-5-93208-663-6 (Ч. 1)
ISBN 978-5-93208-662-9
© Лаборатория знаний, 2015
Стр.3
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие к пятому изданию . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Г л а в а I. Основы химической термодинамики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
§ 1. Основные понятия термодинамики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
§ 2. Уравнения состояния . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
§ 3. Первый закон термодинамики. Термохимия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
§ 4. Второй закон термодинамики. Энтропия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
§ 5. Термодинамические потенциалы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Г л а в а II. Приложения химической термодинамики . . . . . . . . . . . . . . . . 59
§ 6. Термодинамика растворов неэлектролитов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
§ 7. Гетерогенные (фазовые) равновесия. Однокомпонентные системы . . . . . 88
§ 8. Гетерогенные (фазовые) равновесия. Двухкомпонентные системы . . . . . 102
§ 9. Химическое равновесие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
§ 10. Расчеты равновесий при наличии дополнительных видов работы . . . . . . 136
Г л а в а III. Электрохимия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
§ 11. Термодинамика растворов электролитов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
§ 12. Электропроводность растворов электролитов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
§ 13. Электрохимические цепи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
Г л а в а IV. Статистическая термодинамика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
§ 14. Основные понятия и постулаты статистической термодинамики . . . . . . 181
§ 15. Общие соотношения между статистическими и термодинамическими
функциями . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
§ 16. Статистическая термодинамика идеальных и реальных систем . . . . . . . 206
Г л а в а V. Химическая кинетика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
§ 17. Основные понятия химической кинетики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
§ 18. Кинетика реакций целого порядка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
§ 19. Методы определения порядка реакции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
§ 20. Влияние температуры на скорость химических реакций . . . . . . . . . . . 241
§ 21. Кинетика сложных реакций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
§ 22. Приближенные методы химической кинетики . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
§ 23. Катализ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
§ 24. Кинетика реакций в конденсированной фазе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
Стр.348
348
Оглавление
§ 25. Фотохимические реакции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290
§ 26. Теория активных столкновений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298
§ 27. Теория активированного комплекса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306
§ 28. Химическая динамика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318
Г л а в а VI. Элементы неравновесной термодинамики . . . . . . . . . . . . . . . . 324
§ 29. Линейная неравновесная термодинамика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324
§ 30. Сильно неравновесные системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335
Предметный указатель . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338
Стр.349
Основы_физической_химии._В_2_ч._Ч._1._Теория;_Ч._2._Задачи_[комплект]_(2).pdf
УДК 544
ББК 24.5я73
О-75
С е р и я о с н о в а н а в 2009 г.
А в т о р ы:
профессор, доктор физ.-мат. наук В. В. Еремин;
профессор, доктор хим. наук С. И. Каргов;
профессор, доктор хим. наук И. А. Успенская;
профессор, доктор физ.-мат. наук Н. Е. Кузьменко;
академик РАН, профессор, доктор хим. наук В. В. Лунин
О-75
Основы физической химии : учебник : в 2 ч. Ч. 2 : Вопросы
и задачи / В. В. Еремин, С. И. Каргов, И. А. Успенская
[и др.]. —7-е изд., электрон.—М. : Лаборатория
знаний, 2023.—274 с. —(Учебник для высшей школы).—
Систем. требования: Adobe Reader XI ; экран 10".—Загл.
с титул. экрана.—Текст : электронный.
ISBN 978-5-93208-664-3 (Ч. 2)
ISBN 978-5-93208-662-9
В учебнике, написанном преподавателями химического факультета
МГУ им. М. В. Ломоносова, изложены современные
теоретические основы химической термодинамики и химической
кинетики, рассмотрены их практические приложения. Книга
состоит из двух частей: в первой—теория, во второй—вопросы
и задачи, примеры контрольных работ, таблицы физико-химических
данных, основные физико-химические формулы, а также
необходимый математический минимум и другие полезные
приложения. Ко всем задачам даны ответы или указания
к решению.
Для студентов и преподавателей университетов и технических
вузов, а также профильных химических школ.
УДК 544
ББК 24.5я73
Деривативное издание на основе печатного аналога: Основы
физической химии : учебник : в 2 ч. Ч. 2 : Вопросы и задачи
/ В. В. Еремин, С. И. Каргов, И. А. Успенская [и др.]. —
6-е изд.—М. : Лаборатория знаний, 2021.—271 с. : ил.—
(Учебник для высшей школы).—ISBN 978-5-00101-340-2 (Ч. 2);
ISBN 978-5-00101-338-9.
В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных
техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель
вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации
ISBN 978-5-93208-664-3 (Ч. 2)
ISBN 978-5-93208-662-9
© Лаборатория знаний, 2015
Стр.3
ОГЛАВЛЕНИЕ
Вопросы и задачи к главе 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
§ 1. Основные понятия термодинамики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
§ 2. Уравнения состояния . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
§ 3. Первый закон термодинамики. Термохимия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
§ 4. Второй закон термодинамики. Энтропия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
§ 5. Термодинамические потенциалы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Вопросы и задачи к главе 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
§ 6. Термодинамика растворов неэлектролитов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
§ 7. Гетерогенные (фазовые) равновесия. Однокомпонентные системы . . . . . 44
§ 8. Гетерогенные (фазовые) равновесия. Двухкомпонентные системы . . . . . 50
§ 9. Химическое равновесие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
§ 10. Расчеты равновесий при наличии дополнительных видов работ . . . . . . 68
Вопросы и задачи к главе 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
§ 11. Термодинамика растворов электролитов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
§ 12. Электропроводность растворов электролитов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
§ 13. Электрохимические цепи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Вопросы и задачи к главе 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
§ 14. Основные понятия и постулаты статистической термодинамики . . . . . . 88
§ 15. Общие соотношения между статистическими и термодинамическими
функциями . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
§ 16. Статистическая термодинамика идеальных и реальных систем . . . . . . . 97
Вопросы и задачи к главе 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
§ 17. Основные понятия химической кинетики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
§ 18. Кинетика реакций целого порядка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
§ 19. Методы определения порядка реакции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
§ 20. Влияние температуры на скорость химических реакций . . . . . . . . . . . 125
§ 21. Кинетика сложных реакций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
§ 22. Приближенные методы химической кинетики . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
§ 23. Катализ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
§ 24. Кинетика реакций в конденсированной фазе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
§ 25. Фотохимические реакции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
§ 26. Теории активных столкновений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
§ 27. Теория активированного комплекса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
Вопросы и задачи к главе 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
§ 28. Линейная неравновесная термодинамика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
§ 29. Сильно неравновесные системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
Стр.271
§ 41. Оглавление
271
Варианты контрольных работ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
Тема «Основы химической термодинамики» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
Тема «Приложения химической термодинамики» . . . . . . . . . . . . . . . . 192
Тема «Электрохимия» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
Тема «Статистическая термодинамика» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
Тема «Химическая кинетика» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
Приложения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
Приложение I. Единицы измерения физических величин . . . . . . . . . . . 199
Приложение II. Фундаментальные физические постоянные . . . . . . . . . 199
Приложение III. Таблицы физико-химических данных . . . . . . . . . . . . . 200
Приложение IV. Математический минимум . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
Приложение V. Основные физико-химические формулы . . . . . . . . . . . . 224
Приложение VI. Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
Приложение VII. Интернет-ресурсы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
Ответы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
Стр.272