Подготовительный уровень

Программа курса

"ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА ДЛЯ ШКОЛЬНИКОВ "

Доцент к.х.н. И.А.Леенсон.

• 1. Почему невозможны "вечные двигатели"? Термодинамическое описание химических превращений; первый и второй законы термодинамики.
• 2. Может ли реакция сама себя заморозить? Тепловые эффекты химических превращений. Энергия и энтропия.
• 3. "Сжигатели жира" - реальность или рекламный трюк? Энергетические аспекты дыхания и питания.
• 4. Все ли реакции обратимы? Константы равновесия и их расчет.
• 5. Что такое действующие массы? Скорость реакции и ее зависимость от концентрации реагентов.
• 6. Часто ли происходят столкновения? Элементы молекулярно-кинетической теории газов.
• 7. Почему идут не все реакции ? Понятие об энергии активации.
• 8. Как сварить яйцо "по Аррениусу"? Практические примеры расчета скорости различных процессов при изменении температуры.
• 9. Как определить "возраст" древней рукописи? Реакции 1-го порядка и метод радиоактивной датировки.
• 10. Отчего бывают взрывы? Неразветвленные и разветвленные цепные реакции.
• 11. Как работают катализаторы? Понятие о гомогенном, гетерогенном и ферментативном катализе.

Литература.

• 1. И.А.Леенсон. "Почему и как идут химические реакции." М.: Мирос, 1995.
• 2. А. П.Пурмаль, Е.М.Слободецкая, С.О.Травкин. "Как превращаются вещества".(Библиотечка "Квант", вып.36). М.:Наука, 1984.
• 3. Дж.Кемпбел. "Почему происходят химические реакции" М.:Мир, 1967.
• Н.Уэйт. "Химическая кинетика". М.:Мир, 1974.

• 1. Горение и взрыв. Пиротехнические смеси. Окислительное и восстановительное горение. Расчет состава пиротехнической смеси по известной схеме горения.
• 2. Основы термохимии. Расчеты тепловых эффектов реакций по стандартным энтальпиям образования исходных и конечных веществ. Реакции разложения важнейших окислителей.
• 3. Расчетное определение степени опасности неизвестного окислителя. Определение способности смеси к горению.
• 4. Черный порох. История фейерверка.
• 5. Механизм горения. Кинетические факторы. Понятие об энергии активации.
• 6. Теория теплового взрыва Н.Н.Семенова. Критерий Д.А.Франк-Каменецкого. Цепные взрывные реакции.
• 7. Теория цветного пламени. Составы цветного пламени.
• 8. Технология пиросмесей. Искристые составы. Дымовые смеси.
• 9. Детонация. Фугасное и бризантное действие ВВ. Теория реактивного движения. Твердотопливные двигатели и модели ракет.
• Основы техники безопасности при работе с пиротехническими составами.

• 1. Химия и физика, химическая физика и химическая кинетика. Химическая статика и химическая динамика. Молекулярная динамика и молекулярная организация. Энергетическая динамика. Динамика химического превращения. Спиновая динамика. Принципы управления химическими реакциями. Элементарная химическая реакция как физическое событие. Теория химических реакций (динамика и статистика).
• 2. Методы современной химической кинетики и химической динамики. Классические методы - оптические, масс-спектроскопические, радиоспектроскопические. Неклассические методы временного разрешения. Пико- и фемтосекундная спектроскопия. Молекулярные и ионные пучки. Спектроскопия одиночных молекул.
• 3. Проблемы современной химии. Химическое материаловедение, химическая технология: поиски и открытия, заблуждения и ошибки, примеры драматических событий. Современные тенденции в химии. Новые области.