Физическая химия

Содержание книги "Физическая химия "

Введение
ЧАСТЬ I. ОСНОВЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ
ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
1.1. Термодинамические системы
1.2. Температура
1.3. Внутренняя энергия, энтальпия, работа и теплота
1.4. Условие полного дифференциала
ГЛАВА 2. КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ГАЗОВ
2.1. Законы идеального газа
2.2. Работа расширения, идеального газа
2.3. Уравнение состояния реального газа
2.4. Энергия поступательного, вращательного и колебательного движения молекул идеального газа
2.5. Распределение молекул по скоростям
2.6. Барометрическая формула
2.7. Теория соударений. Длина свободного пробега
2.8. Явления переноса
2.8.1. Вязкость газов
2.8.2. Теплопроводность газов
2.8.3. Диффузия в кинетической области
2.8.4. Основные уравнения диффузии
2.8.5. Коэффициент диффузии в гидродинамической и переходной областях
ГЛАВА 3. ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ
3.1. Формулировка первого закона термодинамики для различных термодинамических систем
3.2. Теплоемкость
3.3. Уравнение адиабаты для идеального газа
ГЛАВА 4. ТЕРМОХИМИЯ
4.1. Теплота процесса. Закон Гесса
4.2. Следствия из закона Гесса
4.3. Зависимость тепловых эффектов от температуры
4.4. Теплота образования
4.5. Теплота сгорания
ГЛАВА 5. ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ
5.1. Формулировка второго закона термодинамики
5.2. Цикл Карно
5.3. Энтропия. Закон возрастания энтропии
5.4. Третье начало термодинамики
5.5. Расчет энтропии
5.5.1. Фазовые переходы
5.5.2. Изменение энтропии при равновесном изотермическом расширении идеального газа
5.5.3. Нагревание вещества при постоянном объеме
5.5.4. Нагревание газа при постоянном давлении
5.5.5. Изменение энтропии идеального газа в общем случае
5.5.6. Смешение двух идеальных газов (изотермически-изобарный процесс)
5.5.7. Расчет изменения энтропии в неравновесном процессе
ГЛАВА 6. ФУНКЦИИ СОСТОЯНИЯ U, Н, F, G, Q. ХИМИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ. РАБОТА ВНЕШНЕГО ИСТОЧНИКА
6.1. Внутренняя энергия
6.2. Энтальпия
6.3. Свободная энергия Гельмгольца
6.4. Свободная энергия Гиббса
6.5. Условия, определяющие направленность химической реакции
6.6. Химический потенциал
6.7. Q-потенциал
6.8. Минимальная работа, совершаемая внешним источником
6.9. Химический потенциал компонентов идеальной газовой смеси
6.10. Летучесть
ЧАСТЬ II. ТЕРМОДИНАМИКА МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМ
ГЛАВА 7. ТЕРМОДИНАМИКА РАСТВОРОВ
7.1. Основные определения
7.2. Растворы газов в жидкостях
7.3. Первый закон Рауля
7.4. Идеальные растворы
7.5. Химический потенциал реального раствора
7.6. Теория слабых растворов
7.7. Коллигативные свойства растворов
7.7.1. Понижение температуры замерзания растворов
7.7.2. Повышение температуры кипения растворов
7.7.3. Осмотическое давление
7.7.4. Описание коллигативных свойств с помощью теории слабых растворов
7.7.5. Уравнение Шредера и закон распределения
7.8. Бинарные растворы жидких летучих веществ
7.8.1. Давление пара над жидкой смесью
7.8.2. Азеотропные растворы
7.8.3. Ограниченно смешивающиеся жидкости
7.9. Растворы электролитов
7.9.1. Активность и коэффициент активности сильных электролитов
7.9.2. Теория сильных электролитов Дебая - Хюккеля
7.9.3. Коэффициент активности в теории сильных электролитов
ГЛАВА 8. ТЕРМОДИНАМИКА ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ
8.1. Кинетический подход к химическому равновесию
8.2. Условия химического равновесия
8.3. Закон действующих масс
8.4. Энергия Гиббса реакции
8.5. Тепловой эффект реакции. Зависимость константы равновесия от температуры
8.6. Гетерогенное химическое равновесие
ГЛАВА 9. ТЕОРИЯ ФАЗОВОГО РАВНОВЕСИЯ
9.1. Основные определения
9.2. Правило фаз Гиббса
9.3. Однокомпонентные системы
9.3.1. Уравнение Клапейрона - Клаузиуса
9.3.2. Диаграмма состояния воды
9.3.3. Диаграмма состояния серы
9.4. Двухкомпонентные системы с одной фазой переменного состава
ГЛАВА 10. АДСОРБЦИЯ
10.1. Типы адсорбционных взаимодействий
10.2. Теория мономолекулярной адсорбции Ленгмюра
10.2.1. Неконкурентная недиссоциативная адсорбция
10.2.2. Конкурентная недиссоциативная адсорбция
10.2.3. Диссоциативная адсорбция
10.3. Уравнение изотермы полимолекулярной адсорбции паров Брунауера, Эмметта и Теллера (уравнение БЭТ)
ЧАСТЬ III. ТЕРМОДИНАМИКА ПОВЕРХНОСТИ РАЗДЕЛА ФАЗ
ГЛАВА 11. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ
11.1. Разделяющая поверхность Гиббса
11.2. Вклад межфазового слоя в термодинамические величины
11.3. Механическое определение поверхности натяжения
11.4. Термодинамическое определение поверхностного натяжения
11.4.1. Плоская граница раздела
11.4.2. Сферическая граница раздела
11.4.3. Термодинамическое определение поверхности натяжения
11.4.4. Фундаментальные термодинамические соотношения для сферической границы раздела
11.4.5. Равновесие наноразмерной капли с макроскопической внешней фазой
ГЛАВА 12. КЛАССИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ
12.1. Основные положения классической теории
12.2. Поверхностное давление
12.3. Работа образования капли из пересыщенного пара
ГЛАВА 13. ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ ТЕОРИИ ГИББСА
13.1. Работа образования капли в общем случае теории Гиббса при выборе поверхности натяжения в качестве разделяющей поверхности
13.2. Уравнение адсорбции Гиббса
13.3. Уравнение Гиббса - Толмана - Кёнига - Баффа
ГЛАВА 14. ТЕОРИЯ ГИББСА ДЛЯ МНОГОКОМПОНЕНТНОЙ СИСТЕМЫ
14.1. Теория Гиббса для двухкомпонентной системы: растворимость наноразмерных капель в макроскопической внешней фазе
14.2. Уравнение Кельвина (Томсона) для многокомпонентной системы
ГЛАВА 15. КЛАССИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ГОМОГЕННОЙ НУКЛЕАЦИИ
15.1. Образование зародышей при фазовых переходах
15.2. Функция распределения капель по размерам в равновесном (ненасыщенном) паре
15.3. Скорость нуклеации
ГЛАВА 16. ОСНОВЫ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ
16.1. Распределение Гиббса
16.2. Классическое приближение распределения Гиббса
16.3. Термодинамические функции состояния
16.4. Термодинамические функции ансамбля одинаковых частиц
ГЛАВА 17. СОВРЕМЕННАЯ ТЕОРИЯ СКОРОСТИ ГОМОГЕННОЙ НУКЛЕАЦИИ
17.1. Формула для скорости нуклеации
17.2. Поступательно-вращательный поправочный множитель
17.3. Теория Кусаки и аналитическая формула для поправочного множителя
17.4. Ансамбль капель. Поступательно-вращательный множитель в формуле для скорости нуклеации
17.5. Сравнение аналитической формулы для поправочного множителя с численными расчетами Кусаки
17.6. Аналитическая формула для скорости нуклеации, учитывающая зависимость поверхностного натяжения от радиуса и поступательно-вращательный множитель. Применение формулы для определения поверхностного натяжения критического зародыша из экспериментально измеренных скорости нуклеации, пересыщения и температуры нуклеации
ЧАСТЬ IV. ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА
ГЛАВА 18. ФОРМАЛЬНАЯ КИНЕТИКА
18.1. Основные понятия химической кинетики
18.2. Кинетика необратимых реакций целого порядка
18.2.1. Реакции нулевого порядка
18.2.2. Реакции первого порядка
18.2.3. Реакции второго порядка
18.2.4. Реакции третьего порядка
18.2.5. Реакции n-го порядка
18.3. Влияние температуры на скорость реакции
18.4. Методы определения порядка реакции
18.5. Кинетика параллельных и последовательных реакций
18.6. Кинетика обратимых реакций
18.7. Метод квазистационарных концентраций
ГЛАВА 19. КИНЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ В ОТКРЫТЫХ СИСТЕМАХ
19.1. Реактор идеального смешения
19.2. Реактор идеального вытеснения
19.2.1. Реакции, протекающие без изменения числа молекул в реакционной смеси
19.2.2. Реакции, протекающие с изменением числа молекул в реакционной смеси
ГЛАВА 20. ТЕОРИЯ АКТИВНЫХ СТОЛКНОВЕНИЙ
ГЛАВА 21. ТЕОРИЯ ПЕРЕХОДНОГО СОСТОЯНИЯ
21.1. Активированный комплекс
21.2. Вывод основного уравнения теории переходного состояния
21.3. Термодинамические аспекты теории переходного состояния
21.4. Определение стерического фактора в бимолекулярных реакциях методом активированного комплекса
21.5. Кинетический изотопный эффект
ГЛАВА 22. МОНОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ РЕАКЦИИ (СХЕМА ЛИНДЕМАНА)
ГЛАВА 23. РЕАКЦИИ В РАСТВОРАХ
23.1. Диффузионно контролируемые реакции
23.2. Клеточный эффект
ГЛАВА 24. ЦЕПНЫЕ РЕАКЦИИ
24.1. Основные понятия
24.2. Кинетика неразветвленных цепных реакций
24.3. Кинетика обрыва цепей на стенках реакционного сосуда
24.4. Кинетика разветвленных цепных реакций
24.5. Предельные явления в разветвленных цепных реакциях
ГЛАВА 25. ТЕОРИЯ ТЕПЛОВОГО ВЗРЫВА Н. Н. СЕМЕНОВА
ГЛАВА 26. КАТАЛИЗ
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ