Fyzikálna chémia 1 (vypracované otázky na skúšku)

stavová rovnica

objemová rovnica

entrópia

entalpia

zákony

základné pojmy

izobarický dej

izochorický dej.adiabatický dej

• 1. Stavové a procesové veličiny, celkový diferenciál, všeobecná stavová rovnica, vzťah medzi koeficientmi izotermickej stlačiteľnosti k, objemovej rozťažnosti a a teplotnej rozpínavosti g.
  2. Charakteristika skupenských stavov, ideálny plyn, stavová rovnica a zákony (Boyleov, Gay-Lussacov a Charlesov, Charlesov a Gay-Lussacov, Avogadrov) ideálneho plynu. Ideálna zmes plynov, Daltonov a Amagatov zákon.
  3. Kinetická teória ideálneho plynu (tlak plynu a stredná kinetická energia molekúl plynu), Boltzmanov ekvipartičný princíp
  4. Rozdelenie molekúl ideálneho plynu v homogénnom gravitačnom poli (Laplaceova Boltzmanová rovnica), Boltzmanové rozdelenie molekúl ideálneho plynu podľa energií, Boltzmanov zákon, Boltzmanov faktor
  5. Zrážky medzi molekulami a Maxwellova stredná voľná dráha. (kolízny priemer, stredná relatívna rýchlosť, frekvencia zrážok jednej molekuly, celková frekvencia zrážok medzi rovnakými a medzi rôznymi molekulami. Stredná voľná dráha.
  6. Reálne plyny. van der Waalsova stavová rovnica, skutočný (vlastný) objem molekúl b, kohézny tlak. Priebeh izoteriem v p -V diagrame. Viriálne rozvoje, kompresibilitný faktor.
  7. Základné pojmy. Systém = sústava. Otvorený, uzavretý, izolovaný, adiabatický, homogénny a heterogénny systém. Termodynamický dej (vratné a nevratné deje) a termodynamická rovnováha ("pravá", nepravá a metastabilná rovnováha). Teplo a práca - znamienková konvencia. Tepelná rovnováha 0.zákon termodynamický.
  8. Objemová práca, práca plynu pri vratnej izotermickej expanzii, nevratnej izotermickej expanzii oproti konštantnému tlaku, izobarickej expanzii, a izotermicko-izobarickej expanzii.
  9. Vnútorná energia (jej celkový diferenciál) a 1.zákon termodynamický. Perpetuum mobile 1. druhu. Entalpia a jej celkový diferenciál.
  10. Tepelné kapacity, vzťah medzi izobarickou a izochorickou tepelnou kapacitou. Jouleov zákon. Jouleov Thomsonov jav a Jouleov - Thomsonov koeficient.
  11. Adiabatický dej - adiabata a práca pri vratnom a nevratnom adiabatickom deji.
  12. Termochémia. Tepelný efekt – reakčné teplo. Rozsah reakcie, reakčná entalpia. Závislosť reakčného tepla od teploty – Kirchhoffova rovnica. Zákony termochémie, štandrdná tvorná entalpia, štandardná spaľovacia entaplia. Rozpúšťacia entalpia (integrálna a diferenciálna), Väzbová entalpia.
  13. Druhý zákon termodynamický Kelvinova a Clausiova formulácia. Carnotov cyklus a účinnosť tepelného stroja. Perpetuum mobile 2. druhu. Entropia, výpočet zmeny entropie pri rôznych dejoch (ohrev, skupenská premena, izotermická expanzia). Smer priebehu a podmienky rovnováhy dejov v adiabatických sústavách. Entropia a pravdepodobnosť - Boltzmannova rovnica.
  14. Termodynamické potenciály - Gibbsova a Helmholtzova energia. Maximálna objemová práca izotermického deja a maximálna neobjemová práca izotermicko-izobarického deja.
  15. Uskutočniteľnosť chemických reakcií z hľadiska hodnôt štandardnej reakčnej entalpie a štandardnej reakčnej entropie. Uzavreté systémy – závislosť G od teploty a tlaku, Gibbsova Helmholtzova rovnica.
  16. Maxwellove rovnice
  17. Fugacita a aktivita plynov, fugacitný koeficient. Štandardné stavy pre plyny.
  18. Viaczložkové a viacfázové sústavy. Chemický potenciál, Gibbsova Duhamova rovnica a zovšeobecnená Gibbsova Duhamova rovnica. Chemický potenciál čistého plynu a plynu v zmesi plynov.
  ...
  22. Obmedzene rozpustné kvapaliny - krivky odmiešania, dolná horná kritická teplota. Zmesi navzájom nerozpustných kvapalín, izobarický fázový diagram, destilácia s vodnou parou.
  24. Rozpustnosť plynov v kvapalinách, Henryho zákon pre čistý plyn a pre i-tu zložku zmesi plynov. Henryho konštanta, orientačné pravidlá na posúdenie rozpustnosti plynov v kvapalinách.
  25. Chemický potenciál a aktivita zložky v roztokoch neelektrolytov. Aktivitný koeficient. Raoultov a Henryho štandardný stav.
  26. Koligatívne vlastnosti - zvýšenie teploty varu. Aplikácia pri stanovení mólových
  27. Koligatívne vlastnosti - zníženie teploty tuhnutia. Aplikácia pri stanovení mólových
  28. Koligatívne vlastnosti - osmotický tlak. Aplikácia pri stanovení mólových
  29. Chemické rovnováhy, reakčná Gibbsova energia (chemická afinita), štandardná reakčná Gibbsova energia, reakčná izoterma. Rovnovážna konštanta. Výpočet rovnovážnej konštanty (štandardné tvorné Gibbsove energie).
  30. Rovnovážna konštanta homogénnych plynných reakcií. Štandardné stavy (1. Kp(T) 2. K(T,P) = Ky, 3. K(T,c) = Kc) a vzťahy medzi jednotlivými rovnovážnymi konštantami.
  31. Závislosť termodynamickej rovnovážnej konštanty od teploty a tlaku. Vplyv zásahu do zloženia a podmienok reakcie na výťažok reakcie.