Пәннің ОҚУ-Әдістемелік қҰралы физикалық және коллоидтық химия
Лекция 1 Термодинамиканың негізгі ұғымдары мен анықтамалары
жүктеу/скачать 415,87 Kb.
|
УМКД физ химия (1)
- Бұл бет үшін навигация:
- 1 ХИМИЯЛЫҚ ТЕРМОДИНАМИКА
| Лекция 1
Термодинамиканың негізгі ұғымдары мен анықтамалары Физикалық химия пәні физиканың жалпы заңдары негізінде химиялық құбылыстарды түсіндіру. Физикалық химия негізгі екі мәселені қамтиды: 1. Заттар мен оларды құраушы бөлшектердің құрылысы мен қасиеттерін зерттеу; 2. Заттардың әрекеттесу процесстерін зерттеу. Физикалық химия курсын әдетте бірнеше бөлімдерге бөледі. Зат құрылысы. Бұл тарауға атомдар мен молекулалар құрылысы туралы оқу кіреді. Зат құрылысын оқу молекуланың атомдардан түзілуін, химиялық байланыс табиғатын, молекула құрылысы мен әрекеттесулері сияқты маңызды сұрақтарды түсіндіруге мүмкіндік береді. Осы тарау арқылы физикалық химия қазіргі заманғы химиялар бағыттарымен тікелей байланысып жатыр, себебі заттардың химиялық байланыстарын атомдар мен молекулалармен байланыстырмай түсіндіру мүмкін емес. Химиялық термодинамика химиялық процесстердің энергетикалық эффектілерін зерттейді; нақты жағдайда химиялық процесстердің өтуін, бағытын және тереңдігін анықтауға мүмкіндік береді. Химиялық кинетика. Физикалық химияның бұл тарауында әр түрлі жағдайда әр түрлі ортада химиялық процесстердің жүру механизмі мен жылдамдығы зерттеледі. Ерітінділер ерітінділер түзілу процесстерін, олардың ішкі құрылысы мен маңызды қасиетін, құрылысы мен қасиетінің ерітінділер компоненттерінің табиғатына тәуелділігін зерттейді. Электрохимия электролит ерітінділерінің ерекше қасиеттерін, электрөткізгіштік құбылысты, электролиз, коррозия, гальваникалық элемент жұмысын қарастырады. Физикалық химияның барлық тарауларын бір тұтас мәселе тоғыстырады – ол құрылысына тәуелсіз, кез-келген процесстер мен кез-келген жүйелерге қолданылатын табиғаттың жалпы заңдары. 1 ХИМИЯЛЫҚ ТЕРМОДИНАМИКА Термодинамика – энергияның әр түрлі формаларының өзара алмасуы және осы өзгерістердің заңдары жайлы ғылым. Термодинамика тәжірибелік жолмен анықталған объективті заңдылықтарға негізделген, ол термодинамиканың екі бастамасынан көрініс табады Термодинамика зерттейді: 1. Энергиялардың бір формадан екінші формаға, жүйенің бір бөлігінен екінші бөлігіне өтуін; 2. Әр түрлі физикалық және химиялық процесстер кезінде түзілетін және осы процестердің жүру жағдайларына тәуелді энергетикалық эффектілерді; 3. Қарастырылған шарттардағы өздігінен өту процесстерінің мүмкіндігін, бағытын және шектерін. Классикалық термодинамика төмендегідей шектеулерге ие: 1. Термодинамика дененің ішкі құрылысын және ондағы процестердің өту механизмін қарастырмайды; 2. Классикалық термодинамика тек макроскопиялық жүйелерді ғана қарастырады; 3. Термодинамикада "уақыт" деген түсінік мүлде болмайды. 1.1 ТЕРМОДИНАМИКАНЫҢ НЕГІЗГІ ТҮСІНІКТЕРІ Термодинамикалық жүйе – қоршаған ортадан ойша немесе реалды бөлініп алынған, өзара байланыста болатын дене немесе денелер тобы. Гомогендік жүйе – ішінде жүйе бөліктерінің қасиеті бойынша ерекшеленіп бөлінетін беті жоқ жүйе. Гетерогендік жүйе – ішінде жүйе бөліктерінің қасиеті бойынша ерекшеленіп бөлінетін беті бар жүйе. Фаза – физикалық және химиялық қасиеттері бірдей гетерогендік жүйенің гомогендік бөлігінің бірлігі. Оқшауланған жүйе – қоршаған ортамен зат та, энергия да алмаспайтын жүйе. Жабық жүйе – қоршаған ортамен энергия алмасып, бірақ зат алмаспайтын жүйе. Ашық жүйе – қоршаған ортамен зат та, энергия да алмасатын жүйе. Жүйенің барлық физикалық және химиялық қасиеттерінің бірлігін сипаттайтын шама ол – термодинамикалық күй. Қарастырылатын жүйенің қандай-да бір макроскопиялық қасиетін сипаттайтын барлық шамалар – күй параметрлері деп аталады. Тәжірибелік жолмен дәлелденгендей, бұл жүйенің бірмәнді сипатталуы үшін бірқатар параметрлер санын қолдану қажет, ол тәуелсіз параметрлер деп, ал қалған барлық параметрлер тәуелсіз параметрлер функциялары деп аталады. Күйдің тәуелсіз параметрлеріне негізінде тікелей өлшенуге келетін параметрлер таңдалады, мысалы температура, қысым, концентрация және т.б. Жүйенің термодинамикалық күйінің барлық өзгерісі (күйдің әйтеуір бір параметрлерінің өзгерісі) бұл термодинамикалық процесс. Тепе-теңдік процесс – жүйе тепе-теңдік күйдің үздіксіз қатары арқылы өтетін процесс. Энергия – жүйенің жұмыс істеуге қабылетті шамасы; қозғалыстың жалпы сапалық өлшемі және материя әрекеттесуі. Энергия материяның бөлінбес бөлшегі. Энергия екіге бөлінеді: потенциалдық және кинетикалық. Потенциалдық энергия бірқатар күштердің өрісінде дененің қозғалысына, ал кинетикалық энергия кеңістіктегі дененің қозғалысына негізделген. Жүйенің ішкі энергиясы – жүйені құрайтын барлық бөлшектердің кинетикалық және потенциалдық энергияларының қосындысы. Бір жүйеден екінші жүйеге энергия алмасу формаларын екі топқа бөлуге болады. жүктеу/скачать 415,87 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|