Основы химической термодинамики

Основные понятия химической термодинамики. Система и среда. Фаза. Компонент. Гомогенные и гетерогенные системы. Термодинамические переменные. Интенсивные и экстенсивные величины. Температура. Уравнение состояния. Уравнения состояния идеального газа, газа Ван-дер-Ваальса. Теорема о соответственных состояниях. Уравнения состояния для твердых тел и жидкостей. Термические коэффициенты.

Теплота и работы различного рода. Работа расширения. Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики. Теплоемкости при постоянном объеме и постоянном давлении. Закон Гесса и его следствия. Теплоты Q_V и Qp. Энтальпия. Стандартные энтальпии химических реакций. Калориметрический метод измерения энтальпий химических реакций. Возможность расчета энтальпий методами квантовой химии. Изодесмические реакции. Энтальпия сгорания. Энтальпия образования. Простые вещества. Зависимость энтальпии реакции от температуры. Формула Кирхгоффа. Зависимость теплоемкости от температуры. Зависимость энтальпии химической реакции от давления.

Второй закон термодинамики и его различные формулировки. Энтропия. Уравнение второго начала термодинамики для обратимых и необратимых процессов. Производство энтропии. Неравенство Клаузиуса. Обоснование второго начала термодинамики. Изменение энтропии в различных процессах. Изменение энтропии изолированной системы и направление процесса.

Математический аппарат термодинамики. Фундаментальное уравнение Гиббса. Внутренняя энергия, как однородная функция объема, энтропии и числа молей. Уравнение Гиббса-Дюгема. Термодинамические потенциалы U,H,F,G.. Соотношения Максвелла и их использование для вывода различных термодинамических соотношений. Уравнение Гиббса – Гельмгольца. Различные формы записи условий термодинамического равновесия. Критерий самопроизвольного протекания процессов.

Химический потенциал. Его различные определения. Химический потенциал идеального и неидеального газов. Стандартный химический потенциал компонента в газовой фазе. Летучесть (фугитивность.) Методы вычисления летучести из опытных данных.