Основные термины и задачи физической химии

Физ.химия – приложение математических и физических методов к изучению химических реакций, фазовых переходов и процессов в растворах.

Основные определения:

1) Объект изучения – термодинамическая система – это любой материальный объект, отделенный от своего окружения реальной или виртуальной границей поверхности.

По свойствам этой граничной поверхности различают:

а ) Изолированные системы (Для них запрещен тепло и масса обмен с окружением через граничную поверхность.

б ) Закрытие системы (Через оболочку возможен только теплообмен, а масса запрещен)

в) Открытая система (Обменивается и энергией, и веществом с окружением (тепло и масса обмен)) Живой организм.

Системы бывают обратимые и необратимые.

В обратимых системах в каждый момент времени состояние системы практически неотличимо от равновесного.

Термодинамически обратимую систему можно вернуть в первоначальное состояние без каких-либо существенных изменений в системе и окружающей среде.

Необратимые системы вернуть в первоначальное состояние нельзя.

2) Химически индивидуальная часть системы, способная к самостоятельному существованию, называется компонента.

По числу компонентов системы делятся на:

· Однокомпонентные – чистое вещество

· Многокомпонентные – от 2 и более компонентов

Пример, водный раствор NaCl: частицы Na⁺, Cl^-, H₂O; компоненты NaCl, H₂O

Состав многокомпонентной системы задается с помощью различных видов концентрации, которые задают пропорции, в которых смешены компоненты системы.

3) Однородная часть или совокупность однородных частей системы в каждой точке которых физические и химические свойства остаются неизменными, называется фазой.

По количеству фаз системы делятся на:

а) однофазные и гомогенные (раствор NaCl)

б) гетерогенные (песок в воде, нефть в воде, бензол и вода)

4) Состояние системы – совокупность ее физико-химических характеристик в данный момент времени.

Существует классификация состояния системы:

1) Равновесное состояние (стабильное, метостабильное)

Это тен состояния, в которые система переходит самопроизвольно, задаваемые во внешних условиях, термодинамические характеристики остаются неизменными во времени сколько угодно долгое время, если внешнее окружение не изменяется.

2) Неравновесное состояние. Его характеристики непрерывно меняются во времени.

3) Стационарные состояния. Его характеристики постоянно во времени, но только за счет тепло и масса обмена с окружением.

По сути это неравновесное состояние, общее с равновесным, это неизменность характеристик во времени, но это достигается разными путями.

Стационарные – за счет обязательного контакта с окружением.

Равновесное – потоки вещества и энергии отсутствуют.

Термодинамический процесс – изменение любой термодинамической характеристики системы.

Процессы по условиям протекания различают:

· Изотермические (T=const)

· Изобарические (P=const)

· Изохорические (V=const)

· Адиабатические (Q=0, отсутствует теплообмен)

· Комбинации: изотерма-изобарические

Дата добавления: 2015-04-24