Системи, компоненти яких необмежено розчиняються в рiдкому i не розчиняються в твердому станi (дiаграми з евтектикою, дистектикою та з перитектикою).
Системи з необмеженою розчиннiстю компонентiв в рiдкому та з обмеженою розчиннiстю в твердому станi. Дiаграми плавкостi систем, компоненти яких необмежено розчиняються в рiдкому та твердому станах. Дальтонiди та бертолiди.
Лiтература: [1, § VI.1 - V.6, § VII.3; 2, § 112, 137-141, 143; 3, § 143, 145 ].
Трикомпонентні системи. Графiчне зображення складу трикомпонентної системи: методи Гiббса та Розебума.
Завдання на СРС: Залежність розчинності від температури. Рівняння Шредера. Графічне зображення складу трикомпонентної системи.
Лiтература: [1, § VII.4; 2, § 134, 142; 3, § 147-149 ].
4. ХIМIЧНА КIНЕТИКА
4.1. Формальна кiнетика
Простi та складнi реакцiї . Механiзм хiмiчного процесу. Молекулярнiсть. Швидкiсть реакцiї. Лiмiтуюча стадiя.
Зв’язок мiж швидкiстю хiмiчної реакцiї та концентрацiями реагуючих речовин. Закон дiючих мас. Кiнетичне рiвняння реакцiї. Константа швидкостi хiмiчної реакцiї. Порядок реакцiї.
Кiнетично необоротнi реакцiї нульового, першого, другого та третього порядкiв. Кiнетичнi рiвняння для цих реакцiй, розмiрнiсть констант швидкості та формули для їх розрахункiв. Час (перiод) напiвперетворення, його залежнiсть вiд концентрацiї в реакцiях рiзних порядкiв.
Методи визначення порядку реакцiй: метод пiдстановки, графiчний метод, визначення порядку реакцiї за часом напiвперетворення.
Кiнетика складних реакцiй. Принцип незалежного проходження окремих елементарних стадiй хiмiчного процесу. Паралельнi, оборотнi, послiдовнi, супряженi реакцiї.
Завдання на СРС: Реакції паралельні, оборотні, послідовні, супряжені.
Залежнiсть швидкостi та константи швидкостi хiмiчної реакцiї вiд температури. Правило Вант-Гоффа. Температурний коефiцiєнт швидкостi реакцiї. Рiвняння Арренiуса. Енергiя активацiї та методи її визначення. Енергетичнi дiаграми хiмiчних реакцiй.
Сучаснi уявлення про механiзм елементарного хiмiчного акту. Теорiя активних зiткнень. Визначення енергiї активацiї у межах теорiї активних зiткнень, її зв’язок з енергiєю активацiї Арренiуса.
Теорiя перехідного стану або активованого комплексу. Рiвняння залежностi швидкостi реакцiї вiд температури.
Лiтература: [1, § XVI.1. - XV.4; 2, § 224-236, 238; 3, § 191-196, 198-205, 209-211, 216-219].
4.2. Кінетика ланцюгових, фотохімічних та радіаційно-хімічних реакцій.
Природа ланцюгових реакцiй та їх стадiї: зародження, розвиток та обрив ланцюга. Нерозгалуженi та розгалуженi ланцюговi реакцiї. Залежнiсть швидкостi ланцюгових процесiв вiд тиску.
Природа фотохiмiчних процесiв. Механiзм проходження фотохiмiч-них реакцiй: первиннi та вториннi процеси. Основнi закони фотохiмiї. Квантовий вихiд.
Природа та механiзм радiацiйно-хiмiчних процесiв. Стадiї та типи цих реакцiй, їх особливостi.
Завдання на СРС: Теорія активних зіткнень. Зв'язок енергії активації у межах теорії активних зіткнень з енергією активації Арреніуса. Стеричний фактор.
Лiтература: [1, § ХVІІ 1,2, 2, § 237, 241, 242; 3, § 220, 221].
4.3. Кiнетика гетерогенних процесiв
Специфiка та основнi стадiї гетерогенних процесiв. Дифузiя. Закони Фiка. Коефiцiєнт дифузiї,його залежнiсть вiд температури. Дифузiйна та кiнетична областi гетерогенних хiмiчних процесiв. Вплив температури та перемiшування на швидкiсть гетерогенного процесу, що включає дифузiйну стадiю.
Топохiмiчнi реакцiї. Ступiнь перетворення.
Завдання на СРС: Поверхневі явища. Поверхневий натяг. Адсорбція.
Лiтература: [1, § XIV.2, § XV.1 - XV.8, XV.10, XV.11, § XVIII.1 - XVIIІ.6; 2, § 243, 244; 3, § 226].
4.4. Каталiз
Загальнi особливостi каталiзу та властивостi каталiзаторiв ( каталiз та хiмiчна рiвновага , активнiсть, селективнiсть каталiзаторiв). Типи каталiзу: гомогенний, гетерогенний.
Механiзми та енергетичнi дiаграми гомогенного каталiзу.
Роль поверхневих явищ в гетерогенних процесах. Стадії гетерогенного каталізу. Промотування та отруєння каталізаторів.
Лiтература: [1, § XIX.1 - XIX.3; 2, § 239, 240, 245-249; 3, § 222-227].
5. ЕЛЕКТРОХIМIЯ
5.1. Рiвноваги у розчинах електролiтiв
Основнi положення класичної теорiї елетролiтичної дисоцiацiї Арренiуса. Класифiкацiя електролiтiв. Константа та ступiнь електролiтичної дисоцiацiї. Закон розведення Оствальда. Електролiтична дисоцiацiя води; pH розчинiв.
Активнiсть та коефiцiєнт активностi електролiту. Iонна сила розчину. Правило iонної сили. Зв’язок коефiцiєнта активностi електролiту з iонною силою розчину. Зв’язок середнього iонного коефiцiєнта активностi сильних електролiтiв з iонною силою.
Лiтература: [1, § VIII.1, § IX.2 - ІX.4; 2, § 180-187, 189, 196, 197; 3, § 151-156, 158, 161].
5.2. Електрична провiднiсть розчинiв електролiтiв
Питома, молярна електропровiднiсть. Залежнiсть питомої та молярної електропровiдності слабких та сильних електролiтiв вiд концентрацiї та температури. Гранична молярна електропровiднiсть, методи її визначення.
Рухливiсть iонiв. Закон незалежного руху iонiв Кольрауша. Числа переносу.
Кондуктометрiя. Методика вимiрювання електропровiдностi розчинiв електролiтiв. Кондуктометричний метод визначення ступеню дисоцiацiї константи дисоцiацiї.
Завдання на СРС: Теорія сильних електролітів Дебая-Хюккеля. Іонна атмосфера. Іон-іонна взаємодія у концентрованих розчинах, асоціація іонів. Аномальні числа переносу.
Лiтература: [1, § VIII.1, VIII.2; 2, § 188, 190-195; 3, § 163-166, 169].
5.3. Електрорушiйнi сили (ЕРС) та електроднi потенцiали
Механiзм виникнення електродних потенцiалiв. Подвiйний електричний шар.
Електроднi потенцiали за водневою шкалою. Стандартнi електроднi потенцiали. Електрохiмiчний ряд напруг. Залежність електродних потенціалів від активності іонів, що визначають потенціал.
Класифiкацiя електродiв. Електроди першого та другого роду, газовi, окиснювально-вiдновнi. Скляний електрод.
Електроди порівняння.
Хімічні та концентраційні гальванічні елементи.
Методи вимiрювання ЕРС гальванiчних елементiв та електродних потенцiалiв. Термодинамiка гальванiчного елемента. Визначення напрямку та термодинамiчних параметрiв хiмiчної реакцiї, що проходить у гальванiчному елементi.
Завдання на СРС: Принципи побудови гальванічних елементів.
Лiтература: [1, § IX.1 IX.5 - IX.8; 2, § 198-214; 3, § 170-180].
5.4. Нерiвноважнi процеси при електролiзi
Електролiз. Закони електролiзу Фарадея. Вихiд продуктiв електролiзу за струмом.
Електродна поляризацiя, її види. Перенапруга водню, застосування цього явища в електролiзi. Рiвняння Тафеля.
Корозiя. Механiзм електрохiмiчної корозiї. Способи захисту вiд корозiї: захиснi покриття, катодний та протекторний захист, пасивування металiв. Iнгiбiтори корозiї.
Хімічні джерела струму: елементи та акумулятори.
Лiтература: [1, § X.1, X.2; 2, § 215-217, 219, 220, 222, 223; 3, § 182, 183, 184, 187-190].
ЛIТЕРАТУРА
1. А.А. Жуховицкий, Л.Ф.Шварцман. Физическая химия. - М.: Металургия, 1987. -687 с.
2. В.А. Киреев. Курс физической химии. -М.: Химия, 1975. -775 с.
3. Физическая химия/Под ред. К.С.Краснова. - М.: Высш.шк., 1982-688 с.
4. 4. Краткий справочник физико-химических величин / Под ред. А.А. Равделя и А.М. Пономаревой -Л.: Химия, 1983, 2000 - 232с.
5. Методичні вказівки до лабораторних робіт з курсу фізичної хімії для студентів нехімічних спеціальностей та заочної форми навчання. - Київ: Вид-тво КПІ, 1995. - 52 с..
6. Методические указания по курсу физической химии для студентов инженерно-физического факультета дневной и вечерней форм обучения. - Киев: Изд-во КПИ, 1986. -54 с.
7. Стромберг А.Г., Сенченко Д.П. Физическая химия.-М.: Высш. шк.,1988. -496 с.
8. Голиков Г.А. Руководство по физической химии. - М.: Высш.шк., 1988. – 383 с.
9. М.Х. Карапетьянц. Введение в теорию химических процессов. -М : Высш.шк., 1981. - 333 с.
10. Практические работы по физической химии : Учебное пособие для вузов / Под ред. К.П.Мищенко, А.А.Равделя и А.М.Пономаревой. - Л.: Химия, 1982. - 400 с.
11. Фазові рівноваги і вчення про розчини. Методичні вказівки до виконання контрольних робіт з фізичної хімії. - Київ: Вид-во КПІ,1994-80 с.
12. Сводка основных формул для самостоятельного изучения курса физической химии. Киев: изд-во КПИ, 1989 -26 с.
13. Методичні матеріали для студентів заочної форми навчання, представлені в виді дискети файл – ZAOCH на 2003.