ChemNet
 
Химический факультет МГУ

Книги сотрудников факультета

А. Я. Борщевский Физическая химия Том 1. Общая и химическая термодинамика   А. Я. Борщевский

Физическая химия
Том 1. Общая и химическая термодинамика

учебник

М. : ИНФРА-М, 2017. - 606 с.
ISBN 978-5-16-011785-0
  А. Я. Борщевский Физическая химия Том 1. Общая и химическая термодинамика

Книга является первым томом учебника, подготовленного на основе опыта преподавания автором на химическом и физическом факультетах МГУ имени М.В. Ломоносова. Охват материала гораздо шире, чем обычно дается в учебниках по физической химии. В основе изложения метод Гиббса как наиболее общий и последовательный подход в термодинамике. Особое внимание уделено вопросам, вызывающим наибольшие трудности у студентов, а также логичности, связности и доступности изложения. Книга оснащена приложениями и дополнениями, что сводит к минимуму потребность читателя обращаться к другим учебным пособиям для лучшего усвоения основного материала. В отличие от большинства учебников гораздо подробнее изложены термодинамика систем во внешних полях и основы линейной неравновесной термодинамики. Соответствует требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования последнего поколения. Книга предназначена для студентов (бакалавров, магистров, специалистов) химических и физических факультетов университетов, имеющих в программе обучения курс физической химии. Также может быть использована аспирантами, соискателями ученой степени, научными работниками и всеми, кто хочет глубже изучить и понять науку термодинамику, являющуюся основой физической и теоретической химии.


Содержание

Предисловие

Некоторые обозначения

Глава 1. Язык термодинамики. Идеальные и реальные газы. 

§ 1. Что такое идеальный газ
§ 2. Межмолекулярное взаимодействие в газах
§ 3. Уравнения состояния реальных газов
Вириальное уравнение
Уравнение Ван-дер-Ваальса
§ 4. Равновесие газа с жидкостью
§ 5. Приведённые параметры и соответственные состояния

Глава 2. Основные понятия и постулаты термодинамики

§ 6. Термодинамические величины, системы и их контакты
§ 7. Исходные положения термодинамики
§ 8. Уравнения состояния
Термические коэффициенты
§ 9. Аддитивность термодинамических величин

Глава 3. Первое начало термодинамики

§ 10. Энергия
§ 11. Работа и теплота
§ 12. Калорические коэффициенты
§ 13. Энтальпия
§ 14. Политропный процесс

Глава 4. Термохимия

§ 15. Термохимическая теплота реакции
§ 16. Стандартные состояния веществ
§ 17. Энтальпия образования соединения
Формула Кирхгоффа
§ 18. Закон Гесса. Термохимические циклы.
§ 19. Важнейшие термохимические величины
Энтальпия разрыва связи
Энтальпия связи
Энергия ионизации и сродство к электрону
Энергия кристаллической решётки

Глава 5. Второе и третье начала термодинамики

§ 20. Энтропия
§ 21. Термодинамическая температура
§ 22. Необратимые процессы
§ 23. Фундаментальное уравнение
§ 24. Абсолютная энтропия
§ 25. Закон возрастания энтропии
§ 26. Стандартная энтропия химических соединений

Глава 6. Характеристические функции и термодинамические потенциалы закрытых систем 

§ 27. Свободная энергия
§ 28. Фундаментальные уравнения и термодинамические соотношения
Теорема о малых добавках
Преобразования Лежандра
Замена переменных
§ 29. Энергия Гельмгольца как характеристическая функция
§ 30. Некоторые применения термодинамических преобразований
Термодинамическая шкала температуры
§ 31. Максимальная работа
§ 32. Термодинамическая устойчивость
Принцип Ле-Шателье

Глава 7. Открытые системы с одним компонентом   

§ 33. Химический потенциал
§ 34. Химический потенциал газов
§ 35. Первое начало термодинамики для открытой системы
§ 36. Большой термодинамический потенциал
§ 37. Новые термодинамические неравенства

Глава 8. Фазовые переходы в чистых веществах 

§ 38. Условия равновесия фаз
§ 39. Фазовые диаграммы
§ 40. Фазовые переходы 1-го рода
Уравнение Клаузиуса – Клапейрона
§ 41. Связь термодинамических функций с фазовыми диаграммами
§ 42. Полиморфные превращения
§ 43. Испарение и плавление
§ 44. Фазовые переходы 2-го рода

Глава 9. Многокомпонентные системы     

§ 45. Компоненты и составляющие вещества
§ 46. Фундаментальные уравнения
Теорема Эйлера
§ 47. Характеристические функции
Уравнение Гиббса - Дюгема
Обобщённые термодинамические потенциалы
Термодинамические соотношения для плотностей экстенсивных величин
Термодинамические величины неравновесных систем
§ 48. Парциальные мольные величины
§ 49. Влияние химического состава на термодинамические свойства
§ 50. Гетерогенные системы
Правило фаз
Фазовые реакции
Обобщённое уравнение Ван-дер-Ваальса

Глава 10. Растворы (I)         

§ 51. Общие сведения о растворах
Взаимодействия в растворах
Способы выражения концентрации
§ 52. Теплота растворения
§ 53. Термодинамическая активность
§ 54. Функции смешения и классификация растворов
Закон Рауля
Избыточные величины
§ 55. Фазовые диаграммы жидкость - пар
Закон Генри
Азеотропные растворы

Глава 11. Растворы (II)         

§ 56. Активность и стандартные состояния
§ 57. Коллигативные свойства
§ 58. Равновесие по отношению к растворяемому веществу
§ 59. Парциальные теплоты испарения
§ 60. Растворимость
Растворимость газов
Температурная зависимость растворимости
Зависимость растворимости от давления
§ 61. Общие свойства равновесий раствор – пар в двойных системах
Законы Коновалова
Законы Вревского

Глава 12. Диаграммы плавкости и растворимости бинарных систем 

§ 62. Основные типы кривых фазового равновесия
§ 63. Твёрдые растворы с неограниченной растворимостью
§ 64. Твёрдые растворы с ограниченной растворимостью
§ 65. Системы с образованием химических соединений
§ 66. Связь кривых энергии Гиббса с фазовыми диаграммами

Глава 13. Химические реакции   

§ 67. Химические потенциалы реагентов
§ 68. Химическая переменная и сродство реакции
§ 69. Константа равновесия реакции
§ 70. Функции образования и стандартные реакции
§ 71. Изотерма химической реакции
§ 72. Связь теплового эффекта реакции с константой равновесия
Приведённые потенциалы
§ 73. Стабильность химических соединений
Энергетический профиль реакции
Термодинамическая стабильность
Кинетическая стабильность
Взаимоотношение термодинамики и кинетики

Глава 14. Растворы электролитов       

§ 74. Электролитическая диссоциация
§ 75. Химические потенциалы и активности
Средние ионные активности
§ 76. Теория Дебая - Хюккеля
§ 77. Термодинамические функции ионов в растворе
§ 78. Термодинамические составляющие процесса растворения
Энергия Гиббса кристаллической решётки
Энергия Гиббса гидратации ионов
Средние ионные активности
Модель Борна
§ 79. Кислотно-основные равновесия
Слабые кислоты и основания
Многоосновные кислоты
Буферные растворы

Глава 15. Электрохимические равновесия (I)    

§ 80. Работа выхода
§ 81. Электрохимический потенциал
§ 82. Электроды и полуреакции
Другие типы электродов
Электрон в полуреакциях
Сольватированный электрон
§ 83. Электрохимические цепи
Электродвижущая сила
Измерение ЭДС

Глава 16. Электрохимические равновесия (II)   

§ 84. Физико-химические применения
Термодинамические функции реакций и ионов
Коэффициенты активности ионов
Константы равновесия и устойчивость окислительных состояний
§ 85. Потенциальные диаграммы
Диаграммы Латимера
Диаграммы Фроста
Диаграммы Пурбе
§ 86. Превращения энергии в электрохимической цепи

Глава 17. Поверхностные явления и адсорбция   

§ 87. Различные определения величины адсорбции
Адсорбция как избыточная величина
Метод слоя конечной толщины
Измерение адсорбции
Кривые равновесия при адсорбции
§ 88. Простые адсорбционные модели
Измерение адсорбции
Изотерма мономолекулярной адсорбции Ленгмюра
Изотерма полимолекулярной адсорбции Брунауэра, Эмметта и Теллера (БЭТ)
§ 89. Теория капиллярности Гиббса
Автоадсорбция
Адсорбция на границе жидкость - пар
Поверхностное давление
§ 90. Электрокапиллярность

Глава 18. Термодинамика систем в постоянном электрическом поле (I)

§ 91. Электростатическое поле проводников
§ 92. Электростатическая энергия системы проводников
§ 93. Электростатические силы, действующие на проводник
§ 94. Поляризация диэлектриков
§ 95. Диэлектрическая проницаемость
§ 96. Поле, создаваемое поляризованным веществом

Глава 19. Термодинамика систем в постоянном электрическом поле (II)

§ 97. Два класса диполей в диэлектриках
Индуцированные диполи
Внутреннее поле, действующее на диполи, отличие его от среднего
Собственные дипольные моменты
§ 98. Термодинамические соотношения для поляризованных диэлектриков
Работа поляризации диэлектрика
Изменение термодинамических величин при поляризации
Электростатическая энергия изотропного диэлектрика
§ 99. Различные виды свободной энергии диэлектриков
§ 100. Электрострикционный и электрокалорический эффекты
§ 101. Термодинамические неравенства для поляризованных диэлектриков

Глава 20. Термодинамика систем в постоянном магнитном поле (I) 

§ 102. Магнитное поле в намагничивающихся средах
§ 103. Магнитное поле системы токов
Поле, создаваемое намагниченным веществом
§ 104. Механизмы намагничивания обычных магнетиков
Диамагнетизм
Парамагнетизм

Глава 21. Термодинамика систем в постоянном магнитном поле (II) 

§ 105. Термодинамические соотношения для магнетиков
§ 106. Сверхпроводимость
§ 107. Влияние электромагнитного поля на химические реакции

Глава 22. Основы неравновесной термодинамики 

§ 108. Основные понятия и постулаты
Термодинамические потоки и силы
Локальное равновесие
Связь потоков с силами
§ 109. Производство энтропии
Локальное производство энтропии
Вязкость
Теплопередача
Диффузия
Химические реакции
§ 110. Стационарные состояния
Теорема о минимуме производства энтропии

Глава 23. Диссипативные процессы в жидкостях и газах 

§ 111. Уравнения баланса и законы сохранения
Баланс массы
Уравнение движения идеальной жидкости
Баланс энергии
Баланс импульса
§ 112. Вязкость
§ 113. Теплопроводность
Уравнение Фурье
§ 114. Диффузия
Термодиффузия и бародиффузия
Уравнение диффузии

Глава 24. Электрокинетические явления 

§ 115. Термоэлектрические явления
Постоянный ток
Эффект Томсона
Эффект Пельтье
§ 116. Электропроводность растворов электролитов
Мольная электропроводность
Закон Кольрауша
Электрическая подвижность ионов
§ 117. Диффузионно-электрические явления

Приложение 1. Основные положения электростатики

1. Постоянное электрическое поле
2. Электростатическая энергия
3. Электрический диполь
4. Система зарядов в электростатическом поле

Приложение 2. Основные положения магнитостатики

1. Постоянное магнитное поле
Прямой длинный провод
Тороидальная катушка
Длинный соленоид
Закон Био – Савара
2. Магнитный диполь
3. Система зарядов в постоянном магнитном поле
Теорема Лармора
4. Энергия магнитного поля
Механическая работа в магнитном поле

Приложение 3. Таблица электромагнитных единиц

Приложение 4. Таблица термодинамических соотношений в электростатическом и постоянном магнитном поле

Приложение 5. Таблицы физических констант и переводные множители

Литература

Предметный указатель


Сервер создается при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований
Не разрешается  копирование материалов и размещение на других Web-сайтах
Вебдизайн: Copyright (C) И. Миняйлова и В. Миняйлов
Copyright (C) Химический факультет МГУ
Написать письмо редактору