Материал: 2018_02_15_01

УДК 541.1 (075)

ББК 24.5 я 7

И 980

Ишанходжаева М.М., Смирнова А.И. Физическая химия. Примеры решения типовых задач по курсу физической химии: учебное пособие / ВШТЭ СПбГУПТД. - СПб., 2017. – 77 с.

Учебное пособие содержит краткую теоретическую часть по темам учебного курса физической химии, включенным в учебные программы студентов ВШТЭ СПбГУПТД, и примеры решения типовых задач; имеет целью закрепление и развитие способности студентов применять знания теоретического материала на практике.

Пособие предназначается для бакалавров, студентов, обучающихся по программе безотрывного метода обучения, а также магистрантов Института технологии ВШТЭ СПбГУПТД.

Рецензенты: инженер ресурсного центра «ТИКМИ» СПбГУ, канд. хим. наук Ю.А. Ануфриков; доцент кафедры физики ВШТЭ СПбГУПТД, канд. хим. наук О.Ю. Деркачева.

Рекомендовано к изданию Редакционно-издательским советом ВШТЭ СПбГУПТД в качестве учебного пособия.

© Ишанходжаева М.М.,

Смирнова А.И., 2017

© Высшая школа технологии

и энергетики СПбГУПТД, 2017

2

3.Тема 3. Фазовые равновесия в однокомпонентной системе.

6.Тема 6. Гетерогенные равновесия в бинарных системах,

содержащих жидкую и твердую фазу………………………….. 35

7.Тема 7. Конденсированное состояние вещества. Дипольный момент молекулы. Молекулярная и удельная рефракция вещества………………………………………………………….. 43

8.Тема 8. Электрическая проводимость. Равновесие в растворах электролитов…………………………………………………….. 49

9. Тема 9. Электродвижущие силы. Электродные потенциалы…. 58

10.Тема 10. Химическая кинетика. Основные уравнения и символы, описывающие кинетику процесса. Зависимость скорости реакций от концентрации и 67

температуры………………………………………………………

Библиографический список…………………………………………… 76

3

ВВЕДЕНИЕ

Изучение физической химии дает возможность глубже понять закономерности химических процессов, предсказывать химические явления и управлять ими.

Современная физическая химия служит теоретическим основанием не только общехимических дисциплин, но и процессов химической технологии. Знание основ физической химии для будущих инженеров-

технологов открывает большие возможности для решения многообразных задач, встречающихся в практической деятельности на предприятиях и в научно-исследовательских институтах.

Учебный процесс по курсу физической химии включает стадии решения задач по различным темам, которые помогают усвоить и глубже понять теоретические основы дисциплины.

Представленные в пособии примеры решения задач охватывают почти все темы курса физической химии, соответствующие учебным программам ВШТЭ СПбГУПТД, и могут представить интерес для различных химико-

технологических специальностей.

При решении задач следует отвечать на вопросы в той последовательности, в какой они записаны в условиях задач.

Графики, которые необходимо выполнять по условиям задач,

вычерчиваются на миллиметровой бумаге, причем масштаб выбирается таким образом, чтобы единица делилась без остатка на два и пять, чтобы от точки пересечения осей координат до их окончания расстояние было немного больше, чем разность между наибольшими и наименьшими значениями координат точек; при нахождении производной графическим способом следует брать отношение фактических размеров отрезков,

отсекаемым касательной на оси координат.

4

ТЕМА 1. ТЕРМОХИМИЯ. ЗАКОН ГЕССА

Основным законом термохимии является закон Гесса:

«Тепловой эффект химических реакций, проведенных при постоянном

объеме или постоянном давлении, зависит только от вида и состояния исходных веществ и конечных продуктов, но не зависит от пути перехода».

Закон Гесса является частным случаем первого закона термодинамики; на основании следствий из закона Гесса можно рассчитать тепловые эффекты процессов, в том числе те, которые не могут быть

определены экспериментально.

Из закона Гесса следует, что тепловой эффект реакции равен разности между суммой теплоты образования конечных продуктов и суммой теплоты

В уравнениях (1.1) и (1.2) используется величина ∆Нo, которая представляет собой значение теплового эффекта реакции образования 1

моля вещества из простых веществ при Т = 298 К. Эти величины представлены в справочниках физико-химических величин. Используя их,

можно рассчитать тепловые эффекты любых реакций при 298 К.

Задача 1.1

Дана реакция:

2SO2 + O2 = 2 SO3.

Вычислить тепловой эффект приведенной реакции при 298 К:

а) при Р = const; б) при V= const. Тепловые эффекты образования веществ при стандартных условиях следует взять из справочника.

5