Physical Chemistry

2023/2024

Academic Year

RUS

Instruction in Russian

5

ECTS credits

Delivered at:

Joint Department of Inorganic Chemistry and Material Science with the RAS Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry

Course type:

Compulsory course

When:

3 year, 1, 2 module

Instructor

Ignatieva, Natalia

Программа дисциплины

Аннотация

В курсе «Физическая химия» сочетаются систематический подход к подаче базового материала и подробное обсуждение наиболее важных приложений в химии. В курсе последовательно излагаются универсальные законы термодинамики, далее дедуктивно рассматриваются приложения для анализа фазовых, химических и адсорбционных равновесий. В разделе, связанным со статистической термодинамикой показано, как основные термодинамические характеристики химической системы выводятся на основе атомно-молекулярного строения. В разделе, связанным с химической кинетикой освещены основы кинетического анализа механизмов реакций и представлен теоретический фундамент для расчета констант скоростей химических процессов, а также представлены подходы к анализу механизмов каталитических реакций. Для формирования у учащихся профессиональных знаний лекционный материал сочетается с решением практических расчетных задач и рассматриваются способы обработки результатов измерений.

Цель освоения дисциплины

• формирование у студентов базовых знаний о методах и подходах феноменологической и статистической термодинамики и химической кинетике
• предоставление студентам теоретической базы для установления направления протекания химического процесса, анализа фазовых и химических равновесий, определения механизма химических реакций и оценке констант скоростей элементарных реакций
• развитие умения объяснять наблюдаемые химические явления в рамках общих законов термодинамики и кинетики
• развитие навыка использовать физические и математические модели для описания химических явлений с осознанием ограничений этих моделей

Планируемые результаты обучения

• обучающийся должен ВЛАДЕТЬ навыками работы с основными уравнениями химической термодинамики и методами аналитического представления закономерностей протекания химических процессов и установления химических и фазовых равновесий;
• обучающийся должен УМЕТЬ проводить поиск физико-химических данных в открытых источниках и использовать их для решения практических задач в частности установления равновесного фазового и химического состава конкретной системы;
• обучающийся должен УМЕТЬ на основе экспериментальных данных оценивать механизм сложных химических реакций, определять кинетические параметры и делать теоретическую оценку константы скорости элементарной реакций;
• обучающийся должен УМЕТЬ выбрать физическую модель физико-химического процесса, а по и математическую модель из изученного набора.

Содержание учебной дисциплины

• Универсальные законы и математический аппарат феноменологической термодинамики
• Фазовые равновесия в многокомпонентных системах. Растворы
• Химические и адсорбционные равновесия
• Элементы статистической термодинамики
• Химическая кинетика
• Катализ

Элементы контроля

• Домашние задания
• Контрольные работы
• Экзамен
• Домашние задания
• Контрольные работы
• Экзамен

Промежуточная аттестация

• 2023/2024 учебный год 1 модуль
  0.2 * Домашние задания + 0.3 * Контрольные работы + 0.5 * Экзамен
• 2023/2024 учебный год 2 модуль
  0.2 * Домашние задания + 0.3 * Контрольные работы + 0.5 * Экзамен

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Основы физической химии. В 2 ч : учебник / В. В. Еремин, С. И. Каргов, И. А. Успенская [и др.]. — 5-е изд., перераб. и доп. — Москва : Лаборатория знаний, 2019. — 625 с. — ISBN 978-5-00101-633-5. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/116100 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
• Физическая химия. Т.1: ., Эткинс, П., 1980
• Физическая химия. Т.2: ., Эткинс, П., 1980

Рекомендуемая дополнительная литература

• Методы статистической термодинамики в физической химии : учеб. пособие для вузов, Смирнова, Н. А., 1982