Основные определения физической химии

Предметом физической химии является установление основных закономерностей и принципов, которым подчиняются физические и химические процессы с участием вещества.

Физическим процессом называют такие процессы, которые протекают без изменения внешних (валентных) электронных оболочек атома вещества. А химические процессы — с изменением.

Также предметом физической химии является установление взаимосвязей между изменением энергии и протеканием физических и химических процессов.

Задачи, решаемые физической химией:

  • установление направления, в котором протекают все процессы (определение критериев направленности процессов);
  • установление того, на какую глубину протекают все процессы (определение критериев достижения предельной глубины протекания процессов);
  • установление скорости и механизма протекания процессов;
  • установление фундаментальной взаимосвязи в цепочке: состав — структура — свойства вещества.

Видео:Краткие основы физической химииСкачать

Краткие основы физической химии

Методы физической химии:

  • феноменологический (термодинамический);
  • статистический;
  • квантово-механический.

В результате применения различных методов для решения задач физическая химия разделилась на несколько дисциплин:

  1. Химическая термодинамика;
  2. Кинетика и катализ;
  3. Электрохимия;
  4. Кристаллохимия;
  5. Коллоидная химия;
  6. Физическая химия ВМС;
  7. Квантовая химия и строение вещества;
  8. Статистическая термодинамика.

Термодинамическая система — совокупность материальных тел, находящихся внутри заданной границы раздела. Границы могут быть реальными (физическими), а могут быть воображаемыми.

Термодинамическая система состоит из огромного числа частиц. Все что находится за пределами границы — окружающая среда.

Виды систем:

  1. Изолированная. Не обменивается с окружающей средой ни веществом, ни энергией. Границы абсолютно непроницаемы.
  2. Открытая. Обменивается с окружающей средой как веществом, так и энергией.
  3. Закрытая. Не обменивается с окружающей средой веществом, но обменивается энергией.

Закрытые системы разделяют на:

  • адиабатические — не обмениваются с окружающей средой веществом, теплотой, а обмениваются только работой;
  • замкнутые — не обмениваются с окружающей средой веществом, работой, а обмениваются только теплотой.

Видео:ЭТО НУЖНО ЗНАТЬ — Химия с нуля, Основные Химические ПонятияСкачать

ЭТО НУЖНО ЗНАТЬ — Химия с нуля, Основные Химические Понятия

Энергия — это количественная мера различных форм движения.

Полная энергия системы — сумма кинетической и потенциальной энергий взаимодействия различных частиц системы.

Формы изменения энергии:

  1. Упорядоченная (работа);
  2. Неупорядоченная (теплота).

В учебниках работа обозначается по-разному: А (немец. arbeit), W (англ. work). Мы будем обозначать работу буквой W.

Работа против внешнего давления

Полезные виды работ

Температура — количественная мера степени нагретости вещества.

Видео:ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ (ТЕРМОДИНАМИКА). ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ: СИСТЕМЫ, ПАРАМЕТРЫ, ФУНКЦИИСкачать

ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ (ТЕРМОДИНАМИКА). ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ: СИСТЕМЫ, ПАРАМЕТРЫ, ФУНКЦИИ
  • 1597 г. Галилео Галилей изобрел термоскоп. Температура измерялась не количественно, т.к. не было единиц измерений.
  • 1701 г. Исаак Ньютон: шкала в 12 делений (от температуры замерзания воды до температуры «здорового мужчины».
  • 1715 г. Даниель Габриель Фаренгейт предложил свою единицу измерений: 0 °F — температура таяния смеси снега и поваренной соли, 32 °F — температура таяния льда, 96 °F — температура «здорового мужчины».
  • Затем Андерс Цельсий предложил шкалу, в которой температура плавления льда принималась за 100 °С, а температура кипения воды за 0 °. В 1745 г. Шкала была перевернута Карлом Линеем и в таком виде используется до нашего времени.
  • 1848 г. Уильям Томсон (лорд Кельвин) пишет в своей работе «Об абсолютной термометрической шкале» о необходимости шкалы, нулевая точка которой будет соответствовать предельной степени холода (абсолютному нулю), а ценой деления будет градус Цельсия.
  • 1954 — международная шкала температур Цельсия.

1939 г. Фаулер сформулировал принцип транзитивности (перенесение) химического равновесия (иногда его называют нулевым началом термодинамики): Если два тела А и B независимо друг от друга находятся в термическом равновесии с третьим телом C, то они находятся в термическом равновесии друг с другом.

Параметр системы — это физическое свойство системы, заданное количественно.

1813г. Гегель «Наука логики»

Эстенсивное свойство определяется через само себя.

Экстенсивное свойство — такое свойство системы, которое характеризует систему в целом и обладает принципом аддитивности. Экстенсивное свойство системы складывается из значений этого свойства для отдельных подсистем, на которое эта система раскладывается.

Видео:Научно-популярная лекция «Фотофизика и фотохимия светочувствительных биосистем»Скачать

Научно-популярная лекция «Фотофизика и фотохимия светочувствительных биосистем»

Интенсивное свойство — такое свойство, которое не обладает принципом аддитивности и определяется в окрестностях некоторой точки, выбранной внутри системы.

Состояние системы определено, если задан набор параметров с известными значениями.

Термодинамический процесс — любое изменение значений параметров в заданном наборе. Процесс всегда приводит систему с начального состояния в сопряженное с ним конечное

Если процесс переводит систему из начального состояния в конечное так, что начальное состояние совпадает с конечным, то говорят о циклическом процессе.

Состояние равновесия системы определяется тогда, когда значение всех параметров не изменяется во времени и это постоянство параметров не обусловлено протеканием компенсирующих процессов либо в самой системе, либо в окружающей среде.

Истинное состояние равновесия системы имеет необходимое и достаточное условие:

Видео:Основные понятия химии | Химия ЕГЭ, ЦТ, ЦЭ | Химия с нуля | Химическое вещество, атом, смесь, мольСкачать

Основные понятия химии | Химия ЕГЭ, ЦТ, ЦЭ | Химия с нуля | Химическое вещество, атом, смесь, моль
  • необходимым условием является условие стационарности. т.е. неизменности значений параметров во времени;
  • достаточным условием является достижимость равновесия с нескольких сторон.

Обратимым процессом называется такой процесс, который развивается через последовательность состояний равновесия бесконечно близко примыкающих друг к другу.

📺 Видео

Химия - просто. Урок 1 "ПСЭ"Скачать

Химия - просто.  Урок 1 "ПСЭ"

Физическая химия. Лекция 1. Химическая термодинамикаСкачать

Физическая химия. Лекция 1. Химическая термодинамика

Законы Термодинамики. Что Такое Термодинамика?Скачать

Законы Термодинамики. Что Такое Термодинамика?

Основы химической термодинамикиСкачать

Основы химической термодинамики

Тепловой эффект хим. реакции. Энтальпия. Закон Гесса. Капучинка ^-^Скачать

Тепловой эффект хим. реакции. Энтальпия. Закон Гесса. Капучинка ^-^

Коробов М. В. - Физическая химия. Часть 1 - Основные понятия, свойства системыСкачать

Коробов М. В. - Физическая химия. Часть 1 - Основные понятия, свойства системы

Ерёмин В. В. - Общая химия - Основные понятия химии (Лекция 1)Скачать

Ерёмин В. В. - Общая химия - Основные понятия химии  (Лекция 1)

Внутренняя энергия и энтальпия. 10 класс.Скачать

Внутренняя энергия и энтальпия. 10 класс.

Первый закон термодинамики. 10 класс.Скачать

Первый закон термодинамики. 10 класс.

Как БЫСТРО понять Химию? Органическая Химия с нуляСкачать

Как БЫСТРО понять Химию? Органическая Химия с нуля

Химия 10 класс (Урок№1 - Предмет органической химии. Теория химич. строения органических веществ.)Скачать

Химия 10 класс (Урок№1 - Предмет органической химии. Теория химич. строения органических веществ.)

Обратимые и необратимые процессы. Энтропия. Второй закон термодинамики. 10 класс.Скачать

Обратимые и необратимые процессы. Энтропия. Второй закон термодинамики. 10 класс.

«Основные понятия и законы химии» Лекция 1Скачать

«Основные понятия и законы химии» Лекция 1
Поделиться или сохранить к себе:
Конспекты лекций по химии