Міністерство охорони здоров'я України
Вінницький національний медичний університет ім.М.І.Пирогова
ФІЗИЧНА І КОЛОЇДНА ХІМІЯ
Конспект лекцій
для студентів 2-го курсу денного відділення
фармацевтичного факультету
1. Перший закон термодинаміки. Термохімія
м. Вінниця, 2004 р.
1 Предметом фізичної хімії є пояснення хімічних явищ на основі загальних
фізичних законів. Курс фізичної хімії звичайно поділяють на такі розділи:
Будова речовини. В цей розділ входить вивчення будови атомів та
молекул, агрегатних станів речовини.
Хімічна термодинаміка вивчає енергетичні ефекти хімічних процесів, дає
можливість визначити можливість протікання хімічного процесу, а за його
можливості – напрям та ступінь протікання при різних умовах.
Хімічна кінетика займається вивченням швидкості та механізмів протікання
хімічних процесів, їх залежності від зовнішніх умов.
Термодинаміка розчинів розглядає процеси утворення розчинів, їх
внутрішню структуру, властивості, а також їх залежність від виду компонентів
розчину.
Елекрохімія вивчає особливості властивостей розчинів електролітів,
електропровідність, електродні явища, електроліз, роботу гальванічних
елементів.
Колоїдна хімія вивчає явища, які виникають на поверхні поділу фаз, а
також властивості мелкодисперсних гетерогенних систем.
ПРЕДМЕТ ХІМІЧНОЇ ТЕРМОДИНАМІКИ
Термодинаміка – це наука, що вивчає взаємні перетворення різних форм
енергії (наприклад, теплоти і роботи), перехід енергії від одних частин системи до
інших,.енергетичні ефекти, якими супроводжуються різні фізичні та хімічни процеси
та їх залежність від умов протікання. Саме термодинаміка розглядає можливість,
напрям та межі самодовільного протікання процессів в тих або інших умовах.
Термодинаміка базується на експериментально визначенних об’єктивних
закономірностях, які виражено в двох основних законах термодинаміки.
Необхідно зауважити, що класична термодинаміка має такі обмеження:
1. Термодинаміка не розглядає внутрішню будову тіл та механізми процесів,
які протікають в термодинамічних системах;
2. Класична термодинаміка вивчає лише макроскопічні системи;
3. В термодинаміці відсутнє поняття «часу».
Лекція 1. 1-й закон термодинаміки. Термохімія
2 ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ ТЕРМОДИНАМІКИ: СИСТЕМА, ПРОЦЕС,
ТЕРМОДИНАМІЧНІ ЗМІНИ
Термодинамічна система - це тіло або сукупність тіл, відділених від
навколишнього світу уявною або дійсно існуючою оболонкою. Тіла, які перебувають
за межами термодинамічної системи, утворюють навколишнє середовище.
В залежності від характеру взаємодії з навколишнім середовищем розрізняють
системи відкриті, закриті та ізольовані.
Відкрита система обмінюється з навколишнім середовищем речовиною та
енергією. Закрита може обмінюватися енергією, але не обмінюється речовиною.
Ізольована система позбавлена можливості обміну з навколишнім середовищем як
речовиною, так і енергією.
Сукупність частин термодинамічної системи з однаковим складом і
властивостями називають фазою. Гомогенна система складається з однієї фази
(газ, розчин), гетерогенна система - з кількох фаз, відділених одна від одної
поверхнями поділу (пара-розчин, вода-масло).
Фізичні характеристики термодинамічної системи (маса, об'єм, температура,
тиск, склад, енергія, теплоємність та ін.) називаються термодинамічними
властивостями. Вони поділяються на екстенсивні та інтенсивні. До екстенсивних
властивостей відносяться: маса, об'єм, енергія, теплоємність та ін. Вони залежать
від маси і характеризуються адитивністю, тобто екстенсивна властивість системи
дорівнює сумі відповідних властивостей її складових частин. До інтенсивних
властивостей належать: температура, тиск, склад, густина та ін. Вони дають якісну
характеристику термодинамічної системи, не залежать від маси і неадитивні.
Сукупність всіх фізичних та хімічніх властивостей системи характеризує її
термодинамічний стан. Всі величини, які характеризують будь-яку макроскопічну
властивість системи має назву параметрів стану. Дослідним шляхом
встановлено, що для о...
