CHEMIA FIZYCZNA 0310-TCH-S1-019
semestr letni 2018/2019
Laboratorium, grupa nr 1

I. Równowagi fazowe – podstawowe pojęcia i równowagi w układach jednoskładnikowych

1. Pojęcie fazy termodynamicznej. Składniki niezależne. Liczba składników.

2. Wielkości intensywne i ekstensywne. Potencjały termodynamiczne. Potencjał chemiczny.

3. Równanie Gibbsa – Duhema.

4. Równowaga termodynamiczna w układzie złożonym. Reguła faz.

5. Przemiany fazowe I i II rodzaju.

6. Diagramy fazowe. Układy jednoskładnikowe. Układy enancjotropowe i monotropowe. Metody eksperymentalnego wyznaczania diagramów fazowych.

7. Stan szklisty. Temperatura zeszklenia

II. Równowagi w układach wieloskładnikowych. Równowaga adsorpcyjna i równowaga wymiany jonowej

1. Układy dwuskładnikowe. Równowagi ciecz – para (zeotropy, azeotropy, destylacja), ciecz – ciecz oraz ciecz – ciało stałe (eutektyki, roztwory stałe, związki cząsteczkowe).

2. Układy trójskładnikowe. Trójkąt fazowy Gibbsa.

3. Prawo podziału Nernsta. Ekstrakcja. Równanie ekstrakcji wielokrotnej.

4. Przemiany fazowe. Warunki równowagi i stabilności (stabilność mechaniczna, stabilność termiczna i stabilność względem dyfuzji).

5. Równowaga absorpcyjna. Rozpuszczalność gazów w rozpuszczalniku ciekłym.

6. Adsorpcja gaz-ciało stałe. Adsorpcja z roztworu. Izotermy adsorpcji (Langmuira, Freundlicha, BET)

7. Jonity. Wymiana jonowa.

III. Termodynamika i termochemia

1. Energia, praca, układ. Definicja, pomiar temperatury i ciśnienia.

2. Zasady termodynamiki (0, I, II). Energia wewnętrzna. Entalpia. Entropia.

3. Równania stanu – relacje pomiędzy temperaturą, objętością i ciśnieniem układu. Termodynamiczna skala temperatury.

4. Efekty cieplne przemian termodynamicznych (przemian fazowych i reakcji chemicznych). Równania termochemiczne.

5. Pomiary efektów cieplnych. Kalorymetria – podstawowe pojęcia. Pojemność cieplna. Prawo Hessa i prawo Kirchhoffa.

6. Pośrednie wyznaczanie zmian entalpii i energii wewnętrznej przemian termodynamicznych na podstawie znajomości standardowych ciepeł tworzenia i ciepeł spalania. Obliczanie zmian entalpii i energii wewnętrznej dla różnych temperatur.

IV. Elektrochemia i procesy elektrodowe

1.Elektryczna warstwa podwójna, potencjały elektrostatyczne Volty i Galvaniego, potencjał powierzchniowy, potencjał elektrochemiczny, różnica potencjałów na granicy faz.

2.Ogniwa elektrochemiczne (SEM –siła elektromotoryczna ogniwa, powinowactwo reakcji elektrochemicznej, entalpia swobodna, entalpia i entropia reakcji)

3.Typy półogniw elektrochemicznych.

4.Typy ogniw elektrochemicznych. Ogniwo, jakoźródło prądu elektrycznego.

5.Zastosowania pomiarów SEM: wyznaczanie aktywności, iloczynu rozpuszczalności, miareczkowanie potencjometryczne.

6.Elektroliza. Prawa elektrolizy.

7.Polaryzacja elektrod: polaryzacja anodowa i katodowa, prąd wymiany.

8.Nadnapięcie.

9.Pasywacja metali, korozja.

V. Roztwory elektrolitów

1.Przewodnictwo elektryczne ciał stałych: przewodniki metaliczne i półprzewodniki.

2.Przewodnictwo elektrolityczne: właściwe i równoważnikowe (graniczne przewodnictwo równoważnikowe).

3.Liczby przenoszenia i ruchliwość jonów. Metody wyznaczania liczb przenoszenia.

4.Aktywność w roztworach. Prawo siły jonowej. Atmosfera jonowa.

5.Teorie przewodnictwa elektrolitycznego: teoria Arrheniusa, teoria Debye’a –Hückela –Onsagera, równanie

Debye’a –Hückela-Brönsteda. Asocjacja jonów.

6.Rodzaje równowag ustalających się w roztworach elektrolitów

VI. Termodynamika roztworów

1.Roztwory i ich klasyfikacja. Opis termodynamiczny roztworów.

2.Aktywność, współczynnik aktywności składnika w roztworze rzeczywistym -symetryczny i niesymetryczny układ odniesienia.

3.Funkcje nadmiarowe. Funkcje mieszania.

4.Cząstkowe wielkości molowe.

5.Funkcje termodynamiczne układów chemicznych

Technologia Chemiczna - 4 semestr