Księgarnia PWN: K. Pigoń, Z. Ruziewicz - Chemia fizyczna. T. 1. Spis treści

Transkrypt

1 Księgarnia PWN: K. Pigoń, Z. Ruziewicz - Chemia fizyczna. T. 1 Przedmowa XI Wstęp TERMODYNAMIKA CHEMICZNA Pojęcia podstawowe Pierwsza zasada termodynamiki Sformułowanie pierwszej zasady termodynamiki Praca Energ ia wewnętrzna Podstawy termochemii Ciepło reakcji w stałej objętości i pod stałym ciśnieniem; entalpia Związek między C p a C V oraz między H r a U r Zależność ciepła reakcji od ciśnienia (objętości) i od temperatury Prawo Hessa. Standardowe ciepło reakcji Doświadczalne metody wyznaczania ciepła reakcji Druga zasada termodynamiki Procesy odwracalne i nieodwracalne Entropia Energia swobodna i entalpia swobodna Produkcja entropii w reakcji chemicznej. Powinowactwo chemiczne Związki między funkcjami termodynamicznymi Statyka chemiczna Układy otwarte. Potencjał chemiczny Potencjał chemiczny i powinowactwo. Równowaga chemiczna i fazowa Funkcje termodynamiczne gazu doskonałego Roztwory doskonałe i idealne Prawo działania mas Zależność stałych równowagi od temperatury i ciśnienia. Reguła przekory Roztwory rzeczywiste Powinowactwo standardowe i stała równowagi Twierdzenie Nernsta Plancka

2 VI Obliczanie wartości standardowego powinowactwa i stałej równowagi reakcji Obliczanie stężeń reagentów w stanie równowagi UKŁADY JEDNOSKŁADNIKOWE: GAZY I FAZY SKONDENSOWANE Teoria kinetyczna gazów Rozkład prędkości cząsteczek gazu Równanie stanu gazu Molowa pojemność cieplna gazu doskonałego Zderzenia cząsteczek gazu Gazy rzeczywiste Właściwości gazów rzeczywistych gaz van der Waalsa Równania stanu gazów rzeczywistych Skraplanie gazów i zjawiska krytyczne Zredukowane równanie stanu. Teoremat o stanach odpowiadających sobie Współczynniki lotności Funkcje termodynamiczne gazów rzeczywistych Fazy skondensowane Funkcja rozkładu w fazach skondensowanych Stan ciekły Równania stanu cieczy Równowagi fazowe w układach jednoskładnikowych Przemiany fazowe pierwszego i drugiego rodzaju Prawo Clausiusa Clapeyrona Wykresy fazowe układów jednoskładnikowych Przemiany monotropowe i enancjotropowe RÓWNOWAGI FAZOWE W UKŁADACH WIELOSKŁADNIKOWYCH Reguła faz Gibbsa Stopnie swobody Składniki niezależne Prawo przesunięć równowag i Układy dwuskładnikowe Rozpuszczalność wzajemna dwóch cieczy Prężność pary nasyconej nad roztworem. Prawo Raoulta i prawo Henry eg o Skład pary nad roztworem. Destylacja izotermiczna i izobaryczna Azeotropia Heteroazeotropia i heterozeotropia Rozpuszczalność gazów w cieczach Równowaga cieczy i fazy stałej w układzie dwuskładnikowym Zjawiska osmotyczne w układach dwuskładnikowych Ebuliometria i kriometria Ciśnienie osmotyczme roztworu

3 VII 3.4. Układy trójskładnikowe Trójkąt stężeń Gibbsa Rozpuszczalność wzajemna trzech cieczy Prawo podziału Nernsta Równowagi między fazami ciekłymi i stałymi Współczynniki aktywności składnika w roztworze Kinetyka i mechanizm przemian fazowych FAZY POWIERZCHNIOWE I UKŁADY DYSPERSYJNE Molekularna struktura warstwy powierzchniowej Adsorpcja Adsorpcja fizyczna i chemiczna Izoterma adsorpcji Langmuira Izotermy adsorpcji w układach rzeczywistych Adsorpcja w materiałach porowatych Zastosowania Zjawiska powierzchniowe w fazach jednoskładnikowych Termodynamika fazy powierzchniowej Ciśnienie pęcherzykowe Prężność pary nad zakrzywioną powierzchnią Napięcie powierzchniowe czystych cieczy Napięcie międzyfazowe. Praca adhezji, kąt zwilżania Metody pomiaru napięcia powierzchniowego Zjawiska powierzchniowe w roztworach Napięcie powierzchniowe roztworów. Równanie Szyszkowskiego Równanie adsorpcji Gibbsa i równanie stanu gazu dwuwymiarowego Adsorpcja z roztworów Struktura warstw powierzchniowych Warstwy monomolekularne na powierzchniach ciekłych Materiały do otrzymywania warstw Langmuira Otrzymywanie i właściwości warstw Langmuira Blodgett Samoorganizujące się warstwy molekularne Procesy agregacji w układach wielofazowych Układy dyspersyjne Klasyfikacja układów dyspersyjnych Metody otrzymywania układów dyspersyjnych Trwałość układów dyspersyjnych Funkcje rozkładu mas molowych i średnie masy molowe Właściwości molekularno-kinetyczne Właściwości optyczne Zjawiska elektrokinetyczne ELEKTROCHEMIA Równowagi jonowe w roztworach Aktywności jonów i aktywność elektrolitu Teoria elektrolitów mocnych

4 VIII Iloczyn rozpuszczalności Równowagi kwasowo-zasadowe. Teoria Brønsteda Inne teorie kwasów i zasad Wykładnik jonów wodorowych (ph) Różnice potencjałów na granicach faz Potencjał Volty i potencjał Galvaniego Elektryczna warstwa podwójna Potencjał elektrochemiczny i różnica potencjałów na granicy faz Ogniwa elektrochemiczne Termodynamika ogniwa Potencjał półogniwa. Potencjał standardowy Rodzaje półogniw Wyznaczanie standardowych potencjałów półogniw i współczynników aktywności elektrolitu Szeregnapięciowy metali Pomiar siły elektromotorycznej Potencjał dyfuzyjny. Ogniwa stężeniowe Potencjał membranowy. Elektrody jonoselektywne. Pomiary ph Ogniwa jako źródła energii Polaryzacja elektrod i procesy elektrodowe Energetyczne i kinetyczne warunki elektrolizy. Nadpotencjał Nadpotencjał dyfuzyjny Nadpotencjał aktywacyjny Nadpotencjał wydzielania wodoru Pasywacja i korozja metali. Wykresy Pourbaix go Przewodnictwo elektryczne elektrolitów Wędrówka jonów Przewodność elektrolityczna i przewodność molowa Zależność przewodnictwa roztworu od stężenia Wpływ temperatury, ciśnienia i rodzaju rozpuszczalnika na przewodnictwo roztworów elektrolitów Liczby przenoszenia jonów Zastosowanie pomiarów przewodnictwa roztworów elektrolitów Przewodnictwo stopionych soli Przewodnictwo elektryczne kryształów jonowych Elektrochemiczne metody analizy Potencjometria i pehametria Kulometria Konduktometria Polarografia, woltamperometria i amperometria Metody inwersyjne ZJAWISKA TRANSPORTU I PROCESY NIEODWRACALNE Zjawiska transportu Efuzja Przewodzenie ciepła Dyfuzja

5 IX Termodyfuzja Przepływ lepki Termodynamika procesów nieodwracalnych Lokalny opis termodynamiczny Źródło entropii Sprzężenia procesów Efekty krzyżowe Stany stacjonarne Zasada ewolucji. Struktury dysypacyjne Stabilność stanów stacjonarnych. Samoorganizacja KINETYKA CHEMICZNA Podstawy kinetyki chemicznej Szybkość i rząd reakcji Reakcje elementarne Doświadczalne metody badań kinetycznych Metody pomiarów kinetycznych Badanie kinetyki szybkich reakcji Wykrywanie przejściowych produktów reakcji Podstawowe równania kinetyczne Reakcje pierwszego rzędu Reakcje drugiego rzędu Reakcje trzeciego rzędu Reakcje n-tego rzędu Metody wyznaczania rzędu reakcji Równania kinetyczne reakcji biegnących w reaktorach przepływowych Kinetyka reakcji złożonych Reakcje odwracalne Reakcje równoległe Reakcje następcze Równowaga wstępna Przykłady mechanizmów reakcji złożonych Reakcje łańcuchowe Zarys mechanizmu reakcji łańcuchowych Proste przykłady kinetyki nierozgałęzionych reakcji łańcuchowych Reakcja syntezy HBr Rozgałęzione reakcje łańcuchowe i reakcje wybuchowe Mechanizm reakcji elementarnych Zależność szybkości reakcji od temperatury. Równanie Arrheniusa Energia aktywacji reakcji złożonych Teoria zderzeń aktywnych dla reakcji dwucząsteczkowych Podstawowe pojęcia teorii stanu przejściowego Powierzchnia energii potencjalnej i współrzędna reakcji Rola oscylacji w molekularnym przebiegu reakcji Stała szybkości reakcji w teorii stanu przejściowego Reakcje jednocząsteczkowe: mechanizm Lindemanna

6 X Reakcje trójcząsteczkowe O mechanizmie reakcji w roztworach Kataliza i autokataliza Katalizatory Kataliza homogeniczna Katalityczne działanie enzymów Reakcje autokatalityczne Reakcje oscylacyjne. Hipercykle Kataliza heterogeniczna Rola adsorpcji w reakcjach kontaktowych Podział stałych katalizatorów. Nośniki i promotory Działanie katalizatorów metalicznych Działanie katalityczne półprzewodników Tlenki metali przejściowych Działanie katalizatorów glinokrzemianowych Szybkość reakcji kontaktowych w warunkach statycznych Energia aktywacji reakcji kontaktowych Kinetyka reakcji jonowych i homogenicznych reakcji katalitycznych w roztworach Wpływ ładunków reagujących jonów na stałą szybkości Reakcje o szybkości ograniczonej dyfuzją Reakcje z wymianą elektronu: teoria Marcusa Efekty solne w reakcjach jonowych Kataliza kwasowo-zasadowa Związki kompleksowe w katalizie homogenicznej Kinetyka niektórych procesów w układach wielofazowych Kinetyka rozpuszczania i krystalizacji z roztworów O kinetyce reakcji z udziałem faz stałych Dodatki D.1. Różniczka zupełna, niezupełna, zależność Eulera D.2. Wartości niektórych całek spotykanych w teorii kinetycznej i termodynamice statystycznej gazu doskonałego D.3. Elementy analizy wektorowej Literatura uzupełniająca Skorowidz nazwisk Skorowidz rzeczowy