Физическая и коллоидная химия. Белик В.В., Киенская К.И.

9-е изд. - М.: 2015 - 288 с.

Изложены основы термодинамики, химического и фазового равновесия, теории химической кинетики и катализа, элементы электрохимии, термодинамики поверхностных явлений, свойства и методы исследования дисперсных систем. Учебник может быть использован при изучении общепрофессиональной дисциплины «Физическая и коллоидная химия» в соответствии с ФГОС СПО для специальностей группы «Химическая технология». Для студентов учреждений среднего профессионального образования.

Формат: pdf ( 2015, 288с.)

Размер: 8,5 Мб

Смотреть, скачать: drive.google

Формат: pdf ( 2005, 288с.)

Размер: 5,8 Мб

Смотреть, скачать: drive.google

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие. 3
Список обозначений 4
Список индексов 5
Введение 6
Глава 1. Агрегатные состояния вещества 9
1.1. Основные понятия 9
1.2. Газообразное состояние. 10
1.2.1. Идеальный газ. Газовые законы 10
1.2.2. Молекулярно-кинетическая теория газов 15
1.2.3. Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса 18
1.2.4. Сжижение газов. Эффект Джоуля—Томсона 19
1.3. Жидкое состояние 20
1.4. Кристаллическое и аморфное твердое состояние 22
Глава 2. Основные законы химической термодинамики 27
2.1. Первый закон термодинамики 27
2.1.1. Термодинамическая система и термодинамические параметры 27
2.1.2. Термодинамический процесс и термодинамическое равновесие 28
2.1.3. Функции состояния и функции пути осуществления процесса 29
2.1.4. Формулировки первого закона термодинамики 30
2.1.5. Работа, внутренняя энергия, теплота 31
2.1.6. Энтальпия 34
2.1.7. Взаимосвязь работы, теплоты и изменения внутренней энергии 34
2.1.8. Теплоемкость 36
2.1.9. Фазовые переходы первого рода 37
2.1.10. Зависимость внутренней энергии и энтальпии от температуры 38
2.1.11. Термохимия. Закон Гесса 39
2.1.12. Стандартные тепловые эффекты 42
2.1.13. Следствия из закона Гесса 43
2.1.14. Зависимость теплового эффекта реакции от температуры. Уравнение Кирхгофа 44
2.2. Второй закон термодинамики 49
2.2.1. Формулировки второго закона термодинамики 49
2.2.2. Свойства энтропии 50
2.2.3. Связь энтропии с параметрами состояния в процессах с участием идеального газа 51
2.2.4. Изменение энтропии при смешивании идеальных газов 53
2.2.5. Изменение энтропии при обратимых фазовых переходах. Правило Трутона 54
2.3. Третий закон термодинамики (постулат Планка) 55
2.4. Объединенное уравнение первого и второго законов термодинамики 57
2 4.1. Энергия Гиббса, энергия Гельмгольца 57
2.4.2. Связь энергии Гиббса и энергии Гельмгольца с параметрами состояния 61
2.4.3. Изменение энергии Гиббса при смешивании идеальных газов 62
2.4.4. Изменение энергии Гиббса при обратимых фазовых переходах 63
2.4.5. Изменение стандартной энергии Гиббса химических реакций 64
2.4.6. Уравнения Гиббса— Гельмгольца 64
2.4.7. Критерии направленности процессов и равновесия в системах переменного состава. Химический потенциал 65
Глава 3. Химическое равновесие 71
3.1. Закон действующих масс 71
3.2. Константа химического равновесия 74
3.3. Уравнение изотермы химической реакции 76
3.4. Химическое сродство 78
3.5. Зависимость константы равновесия от температуры 79
3.6. Химическое равновесие в гетерогенных реакциях 80
3.7. Расчет константы химического равновесия 81
3.8. Расчет состава равновесной смеси 82
Глава 4. Фазовое равновесие 85
4.1. Основные понятия 85
4.2. Условия термодинамического равновесия в гетерогенной системе 86
4.3. Правило фаз Гиббса 87
4.4. Фазовое равновесие в однокомпонентных системах 89
4.5. Уравнение Клапейрона — Клаузиуса 92
4.6. Фазовое равновесие в двухкомпонентных системах 96
4.7. Фазовое равновесие в трехкомпонентных системах 105
Глава 5. Растворы 109
5.1. Общая характеристика. Классификация растворов 109
5.2. Способы выражения концентрации 111
5.3. Термодинамическое условие образования раствора 112
5.4. Термодинамические свойства идеальных растворов 113
5.5. Закон Рауля 114
5.6. Реальные растворы 115
5.7. Предельно (бесконечно) разбавленные растворы 117
5.8. Разбавленные растворы нелетучих веществ в летучем растворителе. 117
5.8.1. Закон Рауля для разбавленных растворов 117
5.8.2. Температура кристаллизации разбавленных растворов. Криоскопия 119
5.8.3. Температура кипения разбавленных растворов. Эбулиоскопия 120
5.8.4. Применение криоскопии и эбулиоскопии для определения молярной массы растворенного вещества 121
5.8.5. Осмотическое давление разбавленного раствора 122
5.8.6. Разбавленные растворы электролитов. Изотонический коэффициент. 123
5.9. Неидеальные (реальные) растворы. Активность 124
5.10. Давление насыщенного пара над раствором летучих компонентов 125
5.10.1. Диаграмма давление пара—состав 125
5.10.2. Диаграмма температура кипения—состав 127
5.10.3. Диаграмма состав жидкости — состав пара 130
5.10.4. Законы Гиббса—Коновалова 130
5.10.5. Правило рычага 130
5.11. Разделение жидких бинарных растворов 131
5.11.1. Однократное испарение. 131
5.11.2. Простая перегонка 132
5.11.3. Фракционная перегонка 133
5.11.4. Ректификация 135
5.12. Растворы газов в жидкостях. Закон Генри 135
5.13. Закон распределения вещества между двумя несмешивающимися жидкостями. Экстракция 137
5.14. Равновесие жидкость—пар для несмешивающихся жидкостей 139
Глава 6. Электрохимические процессы 142
6.1. Основные понятия 142
6.2. Термодинамическая теория ЭДС 151
6.3. Обратимые электроды 154
6.4. Электрохимические цепи 160
6.5. ЭДС электрохимических цепей 163
6.5.1. Измерение ЭДС 163
6.5.2. Расчет изменения термодинамических функций химических реакций 164
6.5.3. Определение показателя рН растворов 166
6.5.4. Потенциометрическое титрование. 167
6.6. Электролиз. Законы Фарадея 169
Глава 7. Химическая кинетика и катализ 173
7.1. Основные понятия 173
7.2. Кинетика простых реакций 178
7.2.1. Реакции первого порядка 178
7.2.2. Реакции второго порядка 180
7.3. Кинетика сложных реакций 182
7.4. Зависимость скорости химической реакции от температуры 184
7.4.1. Правило Вант-Гоффа 184
7.4.2. Уравнение Аррениуса 185
7.4.3. Методы расчета энергии активации и предэкспоненциального множителя 187
7.5. Кинетика цепных и фотохимических реакций 188
7.5.1. Неразветвленные цепные реакции 188
7.5.2. Разветвленные цепные реакции 198
7.5.3. Фотохимические реакции 200
7.6. Катализ 204
7.6.1. Основные понятия 204
7.6.2. Механизмы каталитических реакций 206
7.6.3. Кислотно-основный катализ 209
7.6.4. Гетерогенный катализ 211
Глава 8. Введение в физикохимию поверхностных явлений 214
8.1. Некоторые положения термодинамики поверхностных явлений 214
8.1.1. Признаки объектов коллоидной химии. Классификация дисперсных систем 214
8.1.2. Поверхностное натяжение. Полная поверхностная энергия. Уравнение Гиббса—Гельмгольца 216
8.1.3. Адсорбция. Фундаментальное адсорбционное уравнение Гиббса 219
8.1.4. Адгезия, смачивание и растекание. Уравнение Дюпре — Юнга 227
8.2. Дисперсность и термодинамические свойства тел 230
8.2.1. Влияние дисперсности на внутреннее давление в телах 230
8.2.2. Капиллярные явления 232
8.2.3. Влияние дисперсности на давление паров и растворимость. Уравнение Кельвина 233
8.2.4. Методы получения дисперсных систем: диспергирование и конденсация 235
Глава 9. Кинетические и оптические свойства дисперсных систем 238
9.1. Молекулярно-кинетические свойства свободнодисперсных систем 238
9.1.1. Природа броуновского движения. Закон Эйнштейна — Смолуховскога 238
9.1.2. Седиментация в гравитационном поле 241
9.1.3. Седиментационный анализ 243
9.1.4. Седиментационно-диффузионное равновесие 247
9.2. Оптические свойства дисперсных систем 249
9.2.1. Явление рассеяния света в дисперсных системах 249
9.2.2. Поглощение света и окраска золей 252
9.3. Электрокинетические явления 253
9.3.1. Строение двойного электрического слоя 253
9.3.2. Электрокинетические явления. Уравнение Гельмгольца— Смолуховского. 256
9.3.3. Диализ как метод мембранного разделения смесей 259
Глава 10. Устойчивость дисперсных систем 263
10.1. Критерий Ребиндера— Щукина. Факторы агрегативной устойчивости лиофобных дисперсных систем 263
10.2. Кинетика коагуляции. Уравнение Смолуховского 265
10.3. Теория ДЛФО 267
10.4. Коагуляция и стабилизация лиофобных дисперсных систем 271
10.5. Лиофильные дисперсные системы 274
10.5.1. Мицеллообразование в коллоидных растворах поверхностно-активных веществ 274
Особенности поведения коллоидных растворов высокомолекулярных соединений