भौतिक रसायन विज्ञान इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री का हिस्सा है। भौतिक और कोलाइडल रसायन। रासायनिक ऊष्मप्रवैगिकी। बुनियादी अवधारणाओं

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व्याख्यान का पाठ्यक्रम 12/10/2015 को जोड़ा गया


विषय और वस्तु का विवरण, भौतिक और कोलाइडल रसायन विज्ञान के लक्ष्य और उद्देश्य। ऊष्मप्रवैगिकी की मूल अवधारणाओं का विवरण। रासायनिक गतिकी: रासायनिक प्रतिक्रिया दर, अरहेनियस समीकरण, उत्प्रेरक प्रक्रियाएं, सजातीय कटैलिसीस और ऑटोकैटलिसिस।

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डी. एक्स. एन। , प्रोफेसर, रूसी रासायनिक तकनीकी विश्वविद्यालय के भौतिक रसायन विभाग के प्रमुख के नाम पर रखा गया डी. आई. मेंडेलीवा कोन्यूखोव वालेरी युरीविच [ईमेल संरक्षित]आरयू vkontakte. आरयू

साहित्य विश्नाकोव ए.वी., किज़िम एन.एफ. भौतिक रसायन विज्ञान। एम.: रसायन विज्ञान, 2012 भौतिक रसायन विज्ञान // एड। के एस क्रास्नोवा। एम.: हायर स्कूल, 2001 स्ट्रोमबर्ग ए.जी., सेमचेंको डी.पी. फिजिकल केमिस्ट्री। एम.: हायर स्कूल, 1999। भौतिक रसायन विज्ञान के मूल सिद्धांत। सिद्धांत और कार्य: पाठ्यपुस्तक। विश्वविद्यालयों के लिए मैनुअल / वी. वी. एरेमिन एट अल. एम.: 2005.

साहित्य एटकिंस पी। भौतिक रसायन। एम.: शांति। 1980. करापेटियंट्स एम। के। रासायनिक थर्मोडायनामिक्स। एम.: रसायन विज्ञान, 1975।

LOMONOSOV मिखाइल वासिलीविच (1711 -65), विश्व महत्व के पहले रूसी प्राकृतिक वैज्ञानिक, एक कवि जिन्होंने आधुनिक रूसी साहित्यिक भाषा, कलाकार, इतिहासकार, राष्ट्रीय शिक्षा, विज्ञान और अर्थशास्त्र के विकास के चैंपियन की नींव रखी। 8 नवंबर (19) को एक पोमोर परिवार में डेनिसोव्का (अब लोमोनोसोवो का गाँव) गाँव में जन्मे। 19 साल की उम्र में उन्होंने अध्ययन करना छोड़ दिया (1731 से मॉस्को में स्लाव-ग्रीक-लैटिन अकादमी में, 1735 से सेंट पीटर्सबर्ग में अकादमिक विश्वविद्यालय में, 1736-41 में जर्मनी में)। 1742 से एक सहायक, 1745 से पीटर्सबर्ग एकेडमी ऑफ साइंसेज के एक शिक्षाविद।

1748 में उन्होंने विज्ञान अकादमी में रूस में पहली रासायनिक प्रयोगशाला की स्थापना की। लोमोनोसोव (1755) की पहल पर मास्को विश्वविद्यालय की स्थापना की गई थी। पदार्थ की संरचना की परमाणु-आणविक अवधारणाओं का विकास किया। कैलोरी सिद्धांत के प्रभुत्व की अवधि के दौरान, उन्होंने तर्क दिया कि गर्मी कणिकाओं की गति के कारण होती है। पदार्थ और गति के संरक्षण के सिद्धांत को तैयार किया। रासायनिक एजेंटों की सूची से फ्लॉजिस्टन को हटा दिया। उन्होंने भौतिक रसायन विज्ञान की नींव रखी।

वायुमंडलीय बिजली और गुरुत्वाकर्षण की जांच की। उन्होंने रंग के सिद्धांत को आगे बढ़ाया। कई ऑप्टिकल उपकरणों का निर्माण किया। शुक्र पर वातावरण खोला। उन्होंने पृथ्वी की संरचना का वर्णन किया, कई खनिजों और खनिजों की उत्पत्ति की व्याख्या की। धातु विज्ञान के लिए एक गाइड प्रकाशित किया। उन्होंने उत्तरी समुद्री मार्ग पर शोध और साइबेरिया के विकास के महत्व पर जोर दिया। उन्होंने मोज़ेक और स्माल्ट उत्पादन की कला को पुनर्जीवित किया, अपने छात्रों के साथ मोज़ेक पेंटिंग बनाई। कला अकादमी के सदस्य (1763)। 18वीं सदी के क़ब्रिस्तान में सेंट पीटर्सबर्ग में दफनाया गया।

लोमोनोसोव की परिभाषा: "भौतिक रसायन विज्ञान एक विज्ञान है जो भौतिकी के प्रावधानों और प्रयोगों के आधार पर अध्ययन करता है कि रासायनिक संचालन के दौरान जटिल निकायों में क्या होता है ...। भौतिक रसायन विज्ञान को रासायनिक दर्शन कहा जा सकता है।"

पश्चिमी यूरोप में, इसे 1888 में भौतिक रसायन विज्ञान के निर्माण का वर्ष माना जाता है, जब डब्ल्यू। ओस्टवाल्ड ने व्यावहारिक अभ्यास के साथ इस पाठ्यक्रम को पढ़ना शुरू किया, और "ज़ीट्सच्टिफ्ट फर फिजिकलिस्के केमी" पत्रिका प्रकाशित करना शुरू किया। उसी वर्ष, डब्ल्यू ओस्टवाल्ड के नेतृत्व में लीपज़िग विश्वविद्यालय में भौतिक रसायन विज्ञान विभाग का आयोजन किया गया था।

लंबे समय तक रूसी साम्राज्य में जन्मे और रहे, 35 साल की उम्र में उन्होंने अपनी रूसी नागरिकता बदलकर जर्मन कर ली। लीपज़िग में, उन्होंने अपना अधिकांश जीवन बिताया, जहाँ उन्हें "रूसी प्रोफेसर" कहा जाता था। 25 साल की उम्र में उन्होंने "थोक-रासायनिक और ऑप्टिकल-रासायनिक अनुसंधान" विषय पर अपने डॉक्टरेट शोध प्रबंध का बचाव किया।

1887 में उन्होंने लीपज़िग में जाने का प्रस्ताव स्वीकार कर लिया, जहां उन्होंने विश्वविद्यालय में भौतिक रसायन संस्थान की स्थापना की, जिसका नेतृत्व उन्होंने 1905 तक किया। 1888 में, उन्होंने लीपज़िग विश्वविद्यालय में भौतिक और अकार्बनिक रसायन विज्ञान के एक बहुत ही प्रतिष्ठित विभाग पर कब्जा कर लिया। इस पद पर उन्होंने 12 साल तक काम किया।

"लीपज़िग स्कूल" से डब्ल्यू। ओस्टवाल्ड ने छोड़ दिया: नोबेल पुरस्कार विजेता एस। अरहेनियस, जे। वैंट हॉफ, डब्ल्यू। नर्नस्ट, प्रसिद्ध भौतिक विज्ञानी जी। टैमन और एफ। डोनान, कार्बनिक रसायनज्ञ जे। विस्लिसेंस, प्रसिद्ध अमेरिकी रसायनज्ञ जीएन लुईस। इन वर्षों में, ओस्टवाल्ड ने रूसी रसायनज्ञों को प्रशिक्षित किया: I. A. Kablukov, V. A. Kistyakovsky, L. V. Pisarzhevsky, A. V. Rakovsky, N. A. Shilov और अन्य।

ओस्टवाल्ड की अनूठी विशेषताओं में से एक परमाणु-आणविक सिद्धांत की दीर्घकालिक सक्रिय अस्वीकृति थी (हालांकि उन्होंने "मोल" शब्द का प्रस्ताव दिया था)। "रसायनज्ञ कोई परमाणु नहीं देखता है। "वह केवल सरल और समझने योग्य कानूनों का अध्ययन करता है जो अभिकर्मकों के द्रव्यमान और वॉल्यूमेट्रिक अनुपात को नियंत्रित करते हैं।"

डब्ल्यू. ओस्टवाल्ड ने एक विशाल रसायन शास्त्र की पाठ्यपुस्तक लिखने का प्रयास किया जिसमें "परमाणु" शब्द का कभी उल्लेख नहीं किया गया। 19 अप्रैल, 1904 को लंदन में केमिकल सोसाइटी के सदस्यों को एक बड़ी रिपोर्ट के साथ बोलते हुए, ओस्टवाल्ड ने यह साबित करने की कोशिश की कि परमाणु मौजूद नहीं हैं, और "जिसे हम पदार्थ कहते हैं वह केवल एक निश्चित स्थान पर एकत्रित ऊर्जाओं का एक संग्रह है।"

वी। ओस्टवाल्ड के सम्मान में, टार्टू विश्वविद्यालय के क्षेत्र में एस्टोनियाई, जर्मन और अंग्रेजी में एक शिलालेख के साथ एक स्मारक पट्टिका स्थापित की गई थी।

भविष्यवाणी करें कि क्या प्रतिक्रिया स्वचालित रूप से आगे बढ़ सकती है; यदि प्रतिक्रिया आगे बढ़ती है, तो कितनी गहरी (प्रतिक्रिया उत्पादों की संतुलन सांद्रता क्या हैं); अगर कोई प्रतिक्रिया है, तो किस गति से।

1. पदार्थ की संरचना इस खंड में, क्वांटम यांत्रिकी (श्रोडिंगर समीकरण) के आधार पर, परमाणुओं और अणुओं की संरचना (परमाणुओं और अणुओं के इलेक्ट्रॉनिक ऑर्बिटल्स), ठोस के क्रिस्टल जाली, आदि की व्याख्या की जाती है, और एकत्रीकरण की अवस्थाओं की व्याख्या की जाती है। बात मानी जाती है।

2. ऊष्मप्रवैगिकी के नियमों (सिद्धांतों) के आधार पर रासायनिक थर्मोडायनामिक्स अनुमति देता है: रासायनिक प्रतिक्रियाओं और भौतिक रासायनिक प्रक्रियाओं के थर्मल प्रभावों की गणना करने के लिए, रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दिशा की भविष्यवाणी करने के लिए, अभिकर्मकों और प्रतिक्रिया उत्पादों के संतुलन सांद्रता की गणना करने के लिए।

3. चरण संतुलन के थर्मोडायनामिक्स एक-घटक और बहु-घटक (समाधान) प्रणालियों में चरण संक्रमण की नियमितता का अध्ययन करता है। इसका मुख्य लक्ष्य संकेतित प्रणालियों के चरण संतुलन आरेखों को प्लॉट करना है।

4. इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री इलेक्ट्रोलाइट समाधानों के गुणों का अध्ययन करती है, आणविक समाधानों की तुलना में उनके व्यवहार की ख़ासियत का अध्ययन करती है, इलेक्ट्रोकेमिकल (गैल्वेनिक) कोशिकाओं और इलेक्ट्रोलाइज़र के संचालन के दौरान रासायनिक प्रतिक्रियाओं और विद्युत ऊर्जा की ऊर्जा के अंतर-रूपांतरण के पैटर्न की जांच करती है।

5. रासायनिक गतिकी और उत्प्रेरक समय पर रासायनिक प्रतिक्रियाओं के पाठ्यक्रम की नियमितताओं का अध्ययन, थर्मोडायनामिक मापदंडों (दबाव, तापमान, आदि) की प्रतिक्रियाओं की दर और तंत्र पर प्रभाव की जांच करता है, उत्प्रेरक और अवरोधकों की उपस्थिति।

एक अलग विज्ञान में, कोलॉइड केमिस्ट्री, भौतिक रसायन विज्ञान के एक खंड को प्रतिष्ठित किया जाता है - सतह की घटनाओं और छितरी हुई प्रणालियों का भौतिक रसायन।

शास्त्रीय ऊष्मप्रवैगिकी सैद्धांतिक भौतिकी की एक शाखा है और गर्मी और काम (टर्मो - हीट, डायनेमो - मोशन) के रूप में सिस्टम के बीच विभिन्न प्रकार की ऊर्जा और ऊर्जा संक्रमण के अंतर-रूपांतरण के पैटर्न का अध्ययन करती है।

थर्मोडायनामिक्स उन कारणों से सार निकालता है जो किसी भी प्रक्रिया का कारण बनते हैं, और वह समय जिसके दौरान यह प्रक्रिया होती है, लेकिन केवल किसी भी भौतिक रासायनिक प्रक्रिया में भाग लेने वाले सिस्टम के प्रारंभिक और अंतिम मापदंडों के साथ संचालित होता है। व्यक्तिगत अणुओं के गुणों को ध्यान में नहीं रखा जाता है, लेकिन कई अणुओं से युक्त प्रणालियों की औसत विशेषताओं का उपयोग किया जाता है।

रासायनिक थर्मोडायनामिक्स के कार्य हैं: रासायनिक प्रतिक्रियाओं और भौतिक रासायनिक प्रक्रियाओं के थर्मल प्रभावों को मापना और गणना करना, प्रतिक्रियाओं की दिशा और गहराई की भविष्यवाणी करना, रासायनिक और चरण संतुलन का विश्लेषण करना आदि।

1. टीडी की मूल अवधारणाएं और परिभाषाएं ऊष्मप्रवैगिकी में, हमारे लिए रुचि की सभी प्रक्रियाएं थर्मोडायनामिक प्रणालियों में होती हैं। एक प्रणाली एक शरीर या निकायों का समूह है, जो वास्तव में या मानसिक रूप से पर्यवेक्षक द्वारा पर्यावरण में पहचाना जाता है।

प्रणाली आसपास की दुनिया का एक हिस्सा है जो हमें विशेष रूप से रूचि देती है। ब्रह्मांड में बाकी सब कुछ पर्यावरण (पर्यावरण) है। यह आम तौर पर स्वीकार किया जाता है कि पर्यावरण इतना बड़ा है (एक अनंत मात्रा है) कि थर्मोडायनामिक प्रणाली के साथ ऊर्जा का आदान-प्रदान इसके तापमान को नहीं बदलता है।

पर्यावरण के साथ ऊर्जा और पदार्थ के आदान-प्रदान की प्रकृति से, प्रणालियों को वर्गीकृत किया जाता है: पृथक - वे न तो पदार्थ या ऊर्जा का आदान-प्रदान कर सकते हैं; बंद - वे ऊर्जा का आदान-प्रदान कर सकते हैं, लेकिन वे नहीं कर सकते - पदार्थ के साथ; खुला - वे पदार्थ और ऊर्जा दोनों का आदान-प्रदान कर सकते हैं।

चरणों की संख्या के अनुसार, सिस्टम में विभाजित हैं: सजातीय - एक चरण (पानी में Na. Cl का समाधान) से मिलकर बनता है; विषम - प्रणाली में इंटरफेस द्वारा एक दूसरे से अलग किए गए कई चरण शामिल हैं। विषम प्रणालियों का एक उदाहरण पानी में तैरती बर्फ है, दूध (वसा की बूंदें एक चरण हैं, जलीय माध्यम दूसरा है)।

एक चरण एक प्रणाली के सजातीय भागों का एक समूह है जिसमें समान रासायनिक और भौतिक गुण होते हैं और इंटरफेस द्वारा सिस्टम के अन्य भागों से अलग होते हैं। प्रत्येक चरण एक विषम प्रणाली का एक सजातीय हिस्सा है

घटकों की संख्या से, सिस्टम को एक- दो-, तीन-घटक और बहु-घटक में विभाजित किया जाता है। घटक व्यक्तिगत रसायन होते हैं जो एक प्रणाली बनाते हैं जिसे सिस्टम से अलग किया जा सकता है और इसके बाहर मौजूद हो सकता है।

किसी भी थर्मोडायनामिक प्रणाली को बड़ी संख्या में भौतिक और रासायनिक गुणों के एक सेट द्वारा विशेषता दी जा सकती है जो कुछ निश्चित मान लेते हैं: तापमान, दबाव, तापीय चालकता, गर्मी क्षमता, घटक सांद्रता, ढांकता हुआ स्थिरांक, आदि।

रासायनिक ऊष्मप्रवैगिकी उन गुणों से संबंधित है जिन्हें एक प्रणाली में तापमान, दबाव, मात्रा या पदार्थों की सांद्रता के एक समारोह के रूप में स्पष्ट रूप से व्यक्त किया जा सकता है। इन गुणों को थर्मोडायनामिक गुण कहा जाता है।

एक थर्मोडायनामिक प्रणाली की स्थिति को निर्दिष्ट माना जाता है यदि इसकी रासायनिक संरचना, चरण संरचना और स्वतंत्र थर्मोडायनामिक मापदंडों के मूल्यों का संकेत दिया जाता है। स्वतंत्र मापदंडों में शामिल हैं: दबाव (पी), आयतन (वी), तापमान (टी), पदार्थ की मात्रा एन कई मोल के रूप में या सांद्रता (सी) के रूप में। इन्हें राज्य पैरामीटर कहा जाता है।

इकाइयों की वर्तमान प्रणाली (एसआई) के अनुसार, मुख्य थर्मोडायनामिक पैरामीटर निम्नलिखित इकाइयों में सेट किए गए हैं: [एम 3] (वॉल्यूम); [पा] (दबाव); [मोल] (एन); [के] (तापमान)। रासायनिक ऊष्मप्रवैगिकी में एक अपवाद के रूप में, इसे 101.325 kPa के बराबर दबाव की ऑफ-सिस्टम इकाई, सामान्य भौतिक वातावरण (एटीएम) का उपयोग करने की अनुमति है।

थर्मोडायनामिक पैरामीटर और गुण हो सकते हैं: गहन - वे सिस्टम के द्रव्यमान (मात्रा) पर निर्भर नहीं करते हैं। ये तापमान, दबाव, रासायनिक क्षमता आदि हैं। व्यापक - ये सिस्टम के द्रव्यमान (आयतन) पर निर्भर करते हैं। ये ऊर्जा, एन्ट्रापी, एन्थैल्पी आदि हैं। एक जटिल प्रणाली के निर्माण के दौरान, गहन गुणों को समतल किया जाता है, और व्यापक गुणों को अभिव्यक्त किया जाता है।

कोई भी परिवर्तन जो सिस्टम में होता है और राज्य के कम से कम एक थर्मोडायनामिक पैरामीटर (सिस्टम के गुण) में बदलाव के साथ होता है, थर्मोडायनामिक प्रक्रिया कहलाता है। यदि प्रक्रिया के क्रम में सिस्टम की रासायनिक संरचना बदल जाती है, तो ऐसी प्रक्रिया को रासायनिक प्रतिक्रिया कहा जाता है।

आमतौर पर, प्रक्रिया के दौरान, एक (या कई) मापदंडों को स्थिर रखा जाता है। तदनुसार, वे प्रतिष्ठित हैं: स्थिर तापमान पर इज़ोटेर्मल प्रक्रिया (टी = स्थिरांक); समदाब रेखीय प्रक्रिया - निरंतर दबाव पर (P = const); समस्थानिक प्रक्रिया - स्थिर आयतन पर (V = स्थिरांक); पर्यावरण के साथ ऊष्मा विनिमय की अनुपस्थिति में रुद्धोष्म प्रक्रिया (Q = 0)।

जब गैर-इन्सुलेटेड सिस्टम में प्रक्रियाएं होती हैं, तो गर्मी अवशोषण या रिलीज हो सकती है। इस विशेषता के अनुसार, प्रक्रियाओं को एक्ज़ोथिर्मिक (गर्मी जारी होती है) एंडोथर्मिक (गर्मी अवशोषित होती है) में विभाजित किया जाता है।

प्रक्रिया के दौरान, प्रणाली एक संतुलन राज्य से दूसरे संतुलन राज्य में जाती है। थर्मोडायनामिक संतुलन प्रणाली की स्थिति है, जिसमें पर्यावरण के साथ थर्मल, यांत्रिक और रासायनिक (विद्युत रासायनिक) संतुलन होता है और चरणों के बीच होता है प्रणाली।

संतुलन राज्य हैं: स्थिर; मेटास्टेबल एक प्रक्रिया को संतुलन (अर्ध-स्थिर) कहा जाता है यदि यह प्रणाली के संतुलन राज्यों के निरंतर अनुक्रम के माध्यम से असीम रूप से धीरे-धीरे गुजरती है।

वे प्रक्रियाएँ जो स्वयं घटित होती हैं और उनके कार्यान्वयन के लिए बाहर से ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है, स्वतःस्फूर्त (सकारात्मक) प्रक्रियाएँ कहलाती हैं। जब प्रक्रिया के कार्यान्वयन के लिए पर्यावरण से ऊर्जा निकाली जाती है, यानी सिस्टम पर काम किया जाता है, तो प्रक्रिया को गैर-सहज (नकारात्मक) कहा जाता है।

राज्य के कार्य राज्य के कार्य प्रणाली के गुण हैं (आंतरिक ऊर्जा यू, थैलेपी एच, एन्ट्रॉपी एस, आदि), वे सिस्टम की दी गई स्थिति की विशेषता रखते हैं। प्रक्रिया के दौरान उनके परिवर्तन इसके पथ पर निर्भर नहीं करते हैं और केवल सिस्टम की प्रारंभिक और अंतिम अवस्थाओं द्वारा निर्धारित किए जाते हैं।

इस फलन में अतिसूक्ष्म परिवर्तन कुल अंतर d है। यू, डी. एस, आदि:

प्रक्रिया (संक्रमण) कार्य प्रक्रिया कार्य (गर्मी क्यू, कार्य डब्ल्यू) - वे सिस्टम के गुण नहीं हैं (वे सिस्टम में नहीं हैं), वे उस प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न होते हैं जिसमें सिस्टम भाग लेता है।

यदि सिस्टम में कोई गर्मी और काम नहीं है, तो उनके परिवर्तन के बारे में बात करने का कोई मतलब नहीं है, हम केवल एक विशेष प्रक्रिया में उनकी मात्रा क्यू या डब्ल्यू के बारे में बात कर सकते हैं। उनकी मात्रा प्रक्रिया के तरीके पर निर्भर करती है। अनंत मात्राएँ Q, W को दर्शाती हैं।

गति पदार्थ का गुण है। ऊर्जा गति का एक माप है, अर्थात एक मात्रात्मक और गुणात्मक विशेषता है। ऊर्जा प्रणाली की स्थिति का एक कार्य है। किसी विशेष प्रक्रिया में इसका परिवर्तन प्रक्रिया के पथ पर निर्भर नहीं करता है और केवल सिस्टम की प्रारंभिक और अंतिम अवस्थाओं द्वारा निर्धारित किया जाता है।

ऊर्जा के कई अलग-अलग प्रकार ज्ञात हैं: यांत्रिक, विद्युत, रासायनिक, आदि, लेकिन एक सिस्टम से दूसरे सिस्टम में ऊर्जा को केवल दो रूपों में स्थानांतरित किया जा सकता है: गर्मी या काम के रूप में।

संपर्क प्रणाली के कणों (अणुओं, परमाणुओं, आयनों, आदि) की अराजक गति के कारण ऊष्मा (क्यू) एक प्रणाली से प्रणाली में ऊर्जा हस्तांतरण का एक रूप है।

ऊष्मप्रवैगिकी में, सिस्टम को आपूर्ति की गई गर्मी को सकारात्मक माना जाता है (उदाहरण के लिए, एक एंडोथर्मिक प्रतिक्रिया की गर्मी), और सिस्टम से निकाली गई गर्मी को नकारात्मक (एक एक्सोथर्मिक प्रतिक्रिया की गर्मी) माना जाता है। थर्मोकैमिस्ट्री में, विपरीत सच है।

कार्य सूक्ष्म या मैक्रो-ऑब्जेक्ट्स के निर्देशित आंदोलन के कारण सिस्टम से सिस्टम में ऊर्जा हस्तांतरण का एक रूप है। साहित्य में, काम को या तो डब्ल्यू (अंग्रेजी "काम" से) या ए (जर्मन "आर्बिट" से) के रूप में दर्शाया गया है।

विभिन्न प्रकार के कार्य हैं: यांत्रिक, विद्युत, चुंबकीय, सतह परिवर्तन, आदि। किसी भी प्रकार के एक अतिसूक्ष्म कार्य को एक सामान्यीकृत बल के उत्पाद के रूप में और एक सामान्यीकृत समन्वय में परिवर्तन के रूप में दर्शाया जा सकता है, उदाहरण के लिए:

बाहरी दबाव बलों के खिलाफ काम के अपवाद के साथ सभी प्रकार के कार्यों का योग पी - विस्तार - संपीड़न कार्य को उपयोगी कार्य कहा जाता है डब्ल्यू ':

ऊष्मप्रवैगिकी में, कार्य को सकारात्मक माना जाता है यदि यह सिस्टम द्वारा ही किया जाता है और यदि यह सिस्टम पर किया जाता है तो नकारात्मक माना जाता है। IUPAC सिफारिशों के अनुसार, सिस्टम पर किए गए कार्य को सकारात्मक माना जाता है ("अहंवादी" सिद्धांत सकारात्मक है जो आंतरिक ऊर्जा को बढ़ाता है)

विभिन्न प्रक्रियाओं में एक आदर्श गैस के विस्तार का कार्य 1. निर्वात में विस्तार: डब्ल्यू = 0. 2. आइसोकोरिक प्रतिवर्ती विस्तार: डी। वी = 0 डब्ल्यू = 0

ऊष्मप्रवैगिकी के निष्कर्ष और संबंध दो अभिधारणाओं और तीन नियमों के आधार पर तैयार किए जाते हैं। समय के साथ कोई भी पृथक प्रणाली एक संतुलन स्थिति में आती है और इसे स्वचालित रूप से नहीं छोड़ सकती है (पहली अभिधारणा) यानी, थर्मोडायनामिक्स एक खगोलीय पैमाने की प्रणालियों और कणों की एक छोटी संख्या के साथ माइक्रोसिस्टम्स का वर्णन नहीं करता है (

एक गैर-संतुलन अवस्था से एक संतुलन अवस्था में एक सहज संक्रमण को विश्राम कहा जाता है। अर्थात्, एक संतुलन अवस्था अवश्य प्राप्त होगी, लेकिन ऐसी प्रक्रिया की अवधि निर्धारित नहीं होती है, क्योंकि समय की कोई अवधारणा नहीं है।

दूसरी अभिधारणा यदि प्रणाली A प्रणाली B के साथ तापीय संतुलन में है, और वह - प्रणाली C के साथ, तो प्रणाली A और C भी थर्मल संतुलन में हैं

किसी भी थर्मोडायनामिक सिस्टम U की आंतरिक ऊर्जा में सभी कणों (अणुओं, नाभिक, इलेक्ट्रॉनों, क्वार्क, आदि) की गतिज (गति की ऊर्जा) और संभावित (इंटरैक्शन एनर्जी) ऊर्जा होती है, जो अज्ञात प्रकार की ऊर्जा सहित सिस्टम बनाती है। .

सिस्टम की आंतरिक ऊर्जा उसके द्रव्यमान (व्यापक गुण) पर निर्भर करती है, सिस्टम के पदार्थ की प्रकृति और थर्मोडायनामिक मापदंडों पर: U = f (V, T) या U = (P, T) को J / mol या J में मापा जाता है। / किलोग्राम। यू एक राज्य कार्य है, इसलिए यू प्रक्रिया पथ पर निर्भर नहीं है, लेकिन सिस्टम की प्रारंभिक और अंतिम स्थिति से निर्धारित होता है। डी। यू - पूर्ण अंतर।

केवल ऊष्मा या कार्य के रूप में पर्यावरण के साथ ऊर्जा के आदान-प्रदान के परिणामस्वरूप प्रणाली की आंतरिक ऊर्जा बदल सकती है।

यह तथ्य, जो मानव जाति के व्यावहारिक अनुभव का एक सामान्यीकरण है, उष्मागतिकी के पहले नियम (शुरुआत) को बताता है: यू = क्यू - डब्ल्यू अंतर रूप में (प्रक्रिया के एक असीम रूप से छोटे हिस्से के लिए): डी। यू = क्यू डब्ल्यू

"सिस्टम को आपूर्ति की जाने वाली गर्मी का उपयोग सिस्टम की आंतरिक ऊर्जा को बढ़ाने और सिस्टम को काम करने के लिए किया जाता है।"

एक पृथक प्रणाली के लिए, क्यू = 0 और डब्ल्यू = 0, यानी यू = 0 और यू = कास्ट। एक पृथक प्रणाली की आंतरिक ऊर्जा स्थिर होती है

क्लॉसियस के सूत्रीकरण में: "दुनिया की ऊर्जा स्थिर है।" पहली तरह की एक सतत गति मशीन (पेरपेटम मोबाइल) असंभव है। ऊर्जा के विभिन्न रूप एक दूसरे में सख्ती से समान मात्रा में गुजरते हैं। ऊर्जा न तो उत्पन्न होती है और न ही नष्ट होती है, बल्कि केवल एक प्रणाली से दूसरे तंत्र में प्रवाहित होती है।

यू फ़ंक्शन योगात्मक है। इसका मतलब यह है कि यदि यू 1 और यू 2 के मूल्यों की विशेषता वाली दो प्रणालियों को एक एकल प्रणाली में जोड़ा जाता है, तो परिणामी आंतरिक ऊर्जा यू 1 + 2 इसके घटक भागों की ऊर्जा के योग के बराबर होगी: यू 1 + 2 = यू 1 + यू 2

सामान्य स्थिति में, ऊष्मा Q प्रक्रिया का एक कार्य है, अर्थात इसकी मात्रा प्रक्रिया के पथ पर निर्भर करती है, लेकिन अभ्यास के लिए महत्वपूर्ण दो मामलों में, ऊष्मा राज्य के एक कार्य के गुणों को प्राप्त कर लेती है, अर्थात Q का मान प्रक्रिया के पथ पर निर्भर होना बंद कर देता है, लेकिन केवल सिस्टम की प्रारंभिक और अंतिम अवस्थाओं को ही निर्धारित किया जाता है।

हम मानेंगे कि प्रक्रिया के दौरान केवल बाहरी दबाव की ताकतों के खिलाफ काम किया जा सकता है, और उपयोगी कार्य डब्ल्यू = 0: क्यू = डी। यू + पी डी। वी, और चूंकि वी = कास्ट, फिर पी डी। वी = 0: क्यूवी = डी। यू या अभिन्न रूप में: क्यूवी = यूके - यूएन

फिर से हम यह मानेंगे कि उपयोगी कार्य W = 0, तो: Q = d। यू + पी डी। V, चूंकि = const, यह लिखना संभव है: QР = d। यू + डी (पीवी), क्यूपी = डी (यू + पी वी)। आइए नामित करें: यू + पी वी (एन्थैल्पी) क्यूР = डी। एच या: क्यूपी = एचके - एचएनई

इस प्रकार, एक रासायनिक प्रतिक्रिया का ऊष्मीय प्रभाव P = const: QP = H पर अवस्था के फलन के रूप में गुण प्राप्त कर लेता है; वी = कास्ट: क्यूवी = यू पर।

चूंकि रासायनिक प्रतिक्रियाएं और भौतिक-रासायनिक प्रक्रियाएं अक्सर निरंतर दबाव (खुली हवा में, यानी पी = कॉन्स = 1 एटीएम पर) पर की जाती हैं, व्यवहार में, आंतरिक ऊर्जा के बजाय, एन्थैल्पी की अवधारणा का उपयोग अक्सर गणना के लिए किया जाता है। कभी-कभी प्रक्रिया के शब्द "गर्मी" को "थैलेपी" द्वारा अतिरिक्त स्पष्टीकरण के बिना बदल दिया जाता है, और इसके विपरीत। उदाहरण के लिए, वे कहते हैं "शिक्षा की गर्मी", लेकिन f लिखें। एन।

लेकिन अगर हमारे लिए ब्याज की प्रक्रिया वी = कॉन्स्ट (एक आटोक्लेव में) पर आगे बढ़ती है, तो अभिव्यक्ति का उपयोग किया जाना चाहिए: क्यूवी = यू।

आइए व्यंजक में अंतर करें: एच = यू + पी वी डी। एच = डी। यू + पीडी। वी + वीडी। पी, निरंतर दबाव वी डी। पी = 0 और डी। एच = डी। यू + पी डी। वी अभिन्न रूप में: एच = यू + पी वी

एक आदर्श गैस के लिए, क्लैपेरॉन-मेंडेलीव समीकरण मान्य है: V = n R T, जहां n गैस के मोल की संख्या है, R 8, 314 J / mol K सार्वभौमिक गैस स्थिरांक है। तब (टी = कास्ट पर) पी वी = एन आर टी। अंत में, हमारे पास है: एच = यू + एन आर टी एन - प्रतिक्रिया के दौरान गैसीय पदार्थों के मोल की संख्या में परिवर्तन।

उदाहरण के लिए, प्रतिक्रिया के लिए: एन 2 (जी) + 3 एच 2 (जी) = 2 एनएच 3 (जी) एन = -2, और प्रतिक्रिया के लिए: 2 एच 2 ओ (जी) 2 एच 2 (जी) + ओ 2 (डी) एन = 3।

QV और QP के बीच अंतर केवल तभी महत्वपूर्ण होते हैं जब गैसीय पदार्थ प्रतिक्रिया में भाग लेते हैं। यदि कोई नहीं है, या यदि n = 0 है, तो QV = QP।

प्रतिक्रिया के थर्मल प्रभाव को गर्मी के रूप में प्रतिक्रिया के दौरान जारी या अवशोषित ऊर्जा की मात्रा के रूप में समझा जाता है, बशर्ते: पी = कॉन्स या वी = कॉन्स्ट; प्रारंभिक सामग्री का तापमान प्रतिक्रिया उत्पादों के तापमान के बराबर है; कि विस्तार और संपीड़न के कार्य को छोड़कर प्रणाली में कोई अन्य (उपयोगी) कार्य नहीं किया जाता है।

विभिन्न प्रक्रियाओं के दौरान एन्थैल्पी परिवर्तन प्रक्रिया मापन शर्तें एचओ, के जे / एमओएल सी 2 एच 6 ओ (एल) + 3 ओ 2 (जी) → 2 सीओ 2 (जी) + 3 एच 2 ओ (एल) पी = 1 एटीएम टी = 298 के - 1 370.68 पृथक्करण की गर्मी: एच 2 ओ (एल) → एच + + ओएच-पी = 1 एटीएम टी = 298 के +57। 26 उदासीनीकरण की गर्मी: एच + + ओएच- → एच 2 ओ (एल) पी = 1 एटीएम टी = 298 के - 57.26 वाष्पीकरण की गर्मी: एच 2 ओ (एल) → एच 2 ओ (जी) पी = 1 एटीएम टी = 373 के +40। 67 संलयन की गर्मी: एच 2 ओ (सीआर) → एच 2 ओ (एल) पी = 1 एटीएम टी = 273 के +6। 02

क्यूवी या क्यूपी की स्थिरता का तथ्य, एक विज्ञान के रूप में रासायनिक थर्मोडायनामिक्स के निर्माण से बहुत पहले, जीआई तरीकों द्वारा उन्हें एक दूसरे में बदलने के लिए प्रयोगात्मक रूप से स्थापित किया गया था।

जर्मन इवानोविच हेस (1802 - 1850) - सबसे बड़े रूसी वैज्ञानिकों में से एक, सेंट पीटर्सबर्ग में तकनीकी संस्थान में प्रोफेसर। जिनेवा में जन्मे, और सेंट पीटर्सबर्ग में कम उम्र से ही पले-बढ़े। उन्होंने युरीव में अपनी चिकित्सा शिक्षा प्राप्त की, स्नातक स्तर की पढ़ाई के बाद उन्होंने जे। बर्ज़ेलियस के तहत स्टॉकहोम में काम किया। हेस ने अपने प्रयोगों में अनेक तापीय अनुपातों के नियम को स्थापित करने का प्रयास किया (डी. डाल्टन के अनेक अनुपातों के नियम के समान)। यह वह सफल नहीं हुआ (प्रकृति में ऐसा कोई कानून नहीं है), लेकिन प्रयोगात्मक अध्ययनों के परिणामस्वरूप, हेस ने गर्मी के योग (हेस का नियम) की स्थिरता का नियम प्राप्त किया। 1842 में प्रकाशित यह कार्य ऊष्मागतिकी के प्रथम नियम की प्रत्याशा है।

एच 1 = एच 2 + एच 3 = एच 4 + एच 5 + एच 6

सीओ 2 सी + ओ 2 = सीओ 2 सीओ + 1/2 ओ 2 = सीओ 2 सी + 1/2 ओ 2 = सीओ एच 2 एच 1 सी सीओ एच 3 एच 1 = एच 2 + एच 3

गठन की गर्मी - साधारण पदार्थों से दिए गए पदार्थ के 1 मोल के गठन का ताप प्रभाव: च। H. पदार्थ सरल कहलाते हैं यदि वे एक ही प्रकार के परमाणुओं से बने होते हैं। ये हैं, उदाहरण के लिए, नाइट्रोजन एन 2, ऑक्सीजन ओ 2, ग्रेफाइट सी, आदि।

यह परिभाषा से निम्नानुसार है कि पानी के गठन की गर्मी प्रतिक्रिया के गर्मी प्रभाव के बराबर है: 2 + 1/2 О 2 = Н 2 О क्यूपी = एफ। एच

यदि अभिक्रिया P = 1 atm पर की जाती है, तो अभिक्रिया की मापी गई ऊष्मा f के बराबर होगी। लेकिन - पानी के गठन की मानक गर्मी। आमतौर पर एफ. अभ्यास में प्रयुक्त लगभग सभी पदार्थों के लिए 298 K पर कोई सारणीबद्ध नहीं: f. नंबर 298 (एच 2 ओ)।

प्रतिक्रिया उत्पाद एच उत्पाद एफ आर एच प्रारंभिक पदार्थ एच रेफरी। सी-सी च सरल पदार्थ

एक रासायनिक प्रतिक्रिया का गर्मी प्रभाव: ए 1 ए 1 + ए 2 ए 2 + = बी 1 बी 1 + बी 2 बी 2 + प्रतिक्रिया उत्पादों के गठन के तापों के योग के बराबर होता है प्रारंभिक सामग्री का गठन (स्टोइकोमेट्रिक गुणांक एआई और बीजे को ध्यान में रखते हुए):

उदाहरण 1: बेंजीन वाष्प की हाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रिया के गर्मी प्रभाव की गणना करें (यह प्रतिक्रिया विषम उत्प्रेरक - प्लैटिनम धातुओं की सतह पर की जाती है): सी 6 एच 6 + 3 एच 2 = सी 6 एच 12 298 के और पी = 1 बजे:

सी 6 एच 6 (डी) एफ। हो 298, सी.जे/मोल 82, 93 सी 6 एच 6 (जी) 49, 04 सी 6 एच 12 (जी) एच 2-123, 10 0 पदार्थ आर। एच 0298 = -123, 10 - (82, 93 +3 0) = -206, 03 केजे आर। एन 0298 = -123, 10- (49, 04 + 3 0) = -72, 14 के.जे आईएसपी। एच 0 = 82, 93 - 49, 04 = +33, 89 के जे / मोल

दहन की गर्मी किसी पदार्थ (उच्च ऑक्साइड के लिए) की गहरी ऑक्सीकरण (दहन) प्रतिक्रिया का गर्मी प्रभाव है। हाइड्रोकार्बन के मामले में, उच्च ऑक्साइड एच 2 ओ (एल) और सीओ 2 हैं। इस मामले में, दहन की गर्मी, उदाहरण के लिए, मीथेन प्रतिक्रिया के गर्मी प्रभाव के बराबर है: सीएच 4 + 2 ओ 2 = सीओ 2 + 2 एच 2 ओ (एल) क्यूपी = बैल ... एच

बैल। Ho 298 को दहन की मानक ऊष्मा कहा जाता है, उन्हें 298 K पर सारणीबद्ध किया जाता है। यहाँ, "o" सूचकांक इंगित करता है कि ऊष्मा एक मानक अवस्था (P = 1 atm) पर निर्धारित होती है, "ऑक्स" सूचकांक अंग्रेजी से आता है - ऑक्सीकरण - ऑक्सीकरण।

दहन उत्पाद (सीओ 2, एच 2 ओ) ओह। एच रेफरी। इन-इन ओह। एच उत्पाद प्रतिक्रिया उत्पाद आर। एच प्रारंभिक सामग्री

एक रासायनिक प्रतिक्रिया का गर्मी प्रभाव: ए 1 ए 1 + ए 2 ए 2 + = बी 1 बी 1 + बी 2 बी 2 + प्रारंभिक सामग्री के दहन की गर्मी के योग के बराबर है दहन की गर्मी का योग प्रतिक्रिया उत्पादों की (स्टोइकोमेट्रिक गुणांक एआई और बीजे को ध्यान में रखते हुए):

उदाहरण 2: पदार्थों के दहन की ऊष्मा का उपयोग करके, ग्लूकोज के किण्वन द्वारा इथेनॉल (वाइन अल्कोहल) प्राप्त करने की प्रतिक्रिया के ऊष्मा प्रभाव की गणना करें। सी 6 एच 12 ओ 6 = 2 सी 2 एच 5 ओएच + 2 सीओ 2 आर। 0298 = 2815, 8 - 2 1366, 91 2 0 = 81, 98 kJ 2 के दहन की ऊष्मा शून्य के बराबर है।

विशिष्ट ऊष्मा तापमान पर निर्भर करती है। इसलिए, औसत और वास्तविक ताप क्षमता के बीच अंतर किया जाता है। तापमान रेंज टी 1 - टी 2 में सिस्टम की औसत गर्मी क्षमता इस अंतराल के मूल्य के लिए सिस्टम क्यू को आपूर्ति की गई गर्मी की मात्रा के अनुपात के बराबर है:

वास्तविक ताप क्षमता समीकरण द्वारा निर्धारित की जाती है: सही और औसत ताप क्षमता के बीच संबंध समीकरण द्वारा व्यक्त किया जाता है:

किसी निकाय की ऊष्मा क्षमता उसके द्रव्यमान (या पदार्थ की मात्रा) पर निर्भर करती है, अर्थात यह निकाय का एक व्यापक गुण है। यदि ऊष्मा क्षमता एक इकाई द्रव्यमान से संबंधित है, तो एक गहन मूल्य प्राप्त होता है - बर्तन की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता [J / kg K]। यदि हम प्रणाली में पदार्थ की मात्रा के लिए सी का उल्लेख करते हैं, तो दाढ़ ताप क्षमता सेमी [जे / मोल के] प्राप्त होती है।

भेद: स्थिर दबाव पर ताप क्षमता Cp ताप क्षमता स्थिर आयतन Cv पर। एक आदर्श गैस के मामले में, संकेतित ऊष्मा क्षमताएं समीकरण द्वारा एक दूसरे से संबंधित होती हैं: р = С v + R

पदार्थों की ऊष्मा क्षमता तापमान पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, बर्फ की गर्मी क्षमता 34.70 J / mol K से 250 K से 37.78 J / mol K से 273 K पर भिन्न होती है। ठोस पदार्थों के लिए, डेबी ने एक समीकरण प्राप्त किया, जो 0 K के करीब तापमान के लिए देता है: CV = a T 3 (टी-क्यूब्स का डेबी का नियम), और उच्च के लिए: सीवी = 3 आर।

आमतौर पर, तापमान पर ताप क्षमता की निर्भरता को रूप के अनुभवजन्य समीकरणों का उपयोग करके व्यक्त किया जाता है: जहां ए, बी और सी स्थिरांक हैं, वे पदार्थों के भौतिक और रासायनिक गुणों की संदर्भ पुस्तकों में दिए गए हैं।

यदि गणितीय निर्भरता r. सीपी बनाम टी अज्ञात है, लेकिन विभिन्न तापमानों पर प्रतिक्रिया प्रतिभागियों की गर्मी क्षमता के प्रयोगात्मक मूल्य हैं, फिर आर निर्देशांक में एक ग्राफ प्लॉट किया जाता है। कं पी = एफ (टी) और 298 - टी 2 के भीतर वक्र के नीचे के क्षेत्र की ग्राफिक रूप से गणना करें, यह अभिन्न के बराबर है:

यदि विचाराधीन तापमान रेंज में एक या कई चरण संक्रमण होते हैं, तो आर की गणना करते समय उनके थर्मल प्रभावों को ध्यान में रखा जाना चाहिए। एच:

आर के लिए संगणना योजना। एक मनमाना तापमान T पर H अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं। सबसे पहले, आर की गणना पदार्थों के दहन के गठन या गर्मी के मानक ताप से की जाती है। एच 298 प्रतिक्रिया (जैसा कि ऊपर वर्णित है)। इसके अलावा, किरचॉफ समीकरण के अनुसार, थर्मल प्रभाव की गणना किसी भी तापमान टी पर की जाती है:

सारणियां लगभग सभी पदार्थों के लिए गठन f की मानक ऊष्मा (एंथैल्पी) दिखाती हैं। हो 0 0 K पर और मान: तापमान T पर (उन्हें 100 K के अंतराल के साथ दिया जाता है)।

रासायनिक प्रतिक्रिया के थर्मल प्रभाव की गणना समीकरण द्वारा की जाती है: आर। एच 0 टी = आर। एच 00 +

आर। एच 00 की गणना उसी तरह की जाती है जैसे आर। एच 0298 यानी उत्पादों और प्रारंभिक पदार्थों के गठन की गर्मी के योग के बीच अंतर के रूप में (लेकिन 0 के पर):

मूल्यों की गणना की जाती है: = ठेस रेफरी। सी-सी प्रतिक्रिया के स्टोइकोमेट्रिक गुणांक को ध्यान में रखते हुए।

भौतिक रसायन विज्ञान संबंधों का अध्ययन करता है
रासायनिक प्रक्रियाएं और भौतिक घटनाएं,
जो उनके साथ है, सेट
रासायनिक के बीच पैटर्न
संरचना, पदार्थों की संरचना और उनके
गुण, तंत्र और गति की पड़ताल करता है
रासायनिक प्रतिक्रियाओं पर निर्भर करता है
उनके पाठ्यक्रम की शर्तें।
भौतिक रसायन विज्ञान का उद्भव और विकास अनुप्रयोग के आधार पर हुआ
रासायनिक गुणों का अध्ययन करने के लिए भौतिक अनुसंधान विधियों
पदार्थ, साथ ही पदार्थों की रासायनिक संरचना के प्रभाव का अध्ययन और उनके
भौतिक गुणों के लिए संरचनाएं।

भौतिक रसायन विज्ञान के विकास में मुख्य चरण
एक स्वतंत्र के रूप में भौतिक रसायन विज्ञान का उदय
विज्ञान XVIII सदी के मध्य का है।
1752 - 1754 में - भौतिक रसायन विज्ञान में दुनिया का पहला कोर्स
(लोमोनोसोव एम.वी.)
18वीं सदी का अंत - ताप क्षमता और तापीय का अध्ययन
लावोज़ियर और लाप्लास द्वारा की गई प्रतिक्रियाओं के प्रभाव (1779 .)
- 1784)
1800 में बर्थेलॉट ने रासायनिक संतुलन की अवधारणा पेश की और
अभिकारकों की सांद्रता का मान।
19वीं सदी के पूर्वार्द्ध में। - विकसित परमाणुवादी
डाल्टन, गे लुसैक और एवोगैड्रोस के कार्यों में लोमोनोसोव का प्रतिनिधित्व
1830 - इलेक्ट्रोलिसिस के नियम पाए गए (देवी द्वारा शोध,
फैराडे, बर्ज़ेलियस)
1840 - रूसी वैज्ञानिक हेस ने मुख्य की खोज की
थर्मोकैमिस्ट्री का कानून।

1865 - बेकेटोव ने पाठ्यक्रम के शिक्षण को फिर से शुरू किया
खार्कोव विश्वविद्यालय में भौतिक रसायन विज्ञान।
XIX सदी:
मेंडेलीव (1869 का आवधिक कानून, साथ ही)
गैस दबाव अध्ययन - राज्य का समीकरण
आदर्श गैस);
गुल्डबर्ग और वैज - सामूहिक कार्रवाई का नियम;
वैंट - हॉफ - गणितीय व्यंजक
गतिज पैटर्न;
मेन्शुटकिन - रसायन के कैनेटीक्स
समाधान में प्रतिक्रियाएं और विलायक की भूमिका को स्पष्ट किया (1887 .)
जी।);
अरहेनियस - इलेक्ट्रोलाइटिक का सिद्धांत
पृथक्करण (1887) और तापमान के प्रभाव की जांच की
रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर पर (1889)।
जे गिब्स (1873 - 1878) - थर्मोडायनामिक
संतुलन सिद्धांत।
1881 - 1885 में ले चेटेलियर तैयार
आमतौर पर एक मात्रात्मक सिद्धांत बनाया
इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण।

XX सदी:
रदरफोर्ड (1911) - परमाणु मॉडल
परमाणु।
बोहर (1913) - मात्रात्मक सिद्धांत
एक हाइड्रोजन परमाणु।
कुर्नाकोव - में एक नई दिशा
मल्टीकंपोनेंट सिस्टम का अध्ययन:
भौतिक और रासायनिक विश्लेषण का विकास - का सिद्धांत
भौतिक रासायनिक प्रणालियों के गुणों की निर्भरता
संयोजन।
डेबी और हकल (1923) - सिद्धांत
मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स के समाधान।
शिलोव और सेमेनोव - श्रृंखला सिद्धांत
प्रतिक्रियाएं और कटैलिसीस का सिद्धांत।

भौतिक रसायन विज्ञान के मुख्य खंड। फार्मेसी के लिए उनका महत्व

रासायनिक ऊष्मप्रवैगिकी
चरण संतुलन
समाधान
इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री
काइनेटिक्स और कटैलिसीस

रासायनिक ऊष्मप्रवैगिकी। बुनियादी अवधारणाओं

रासायनिक ऊष्मप्रवैगिकी मानता है
ऊर्जा पहलू (यानी पारस्परिक परिवर्तन
में निकायों के बीच ऊर्जा के हस्तांतरण से जुड़ी ऊर्जा
विभिन्न प्रक्रियाओं की गर्मी और काम का रूप) और
उनके सहज प्रवाह के लिए शर्तों को निर्धारित करता है।
शास्त्रीय ऊष्मप्रवैगिकी का विषय कानूनों का अध्ययन है
संक्रमण से जुड़ी विभिन्न प्रकार की ऊर्जा के पारस्परिक परिवर्तन
ऊष्मा और कार्य के रूप में निकायों के बीच ऊर्जा।
रासायनिक ऊष्मप्रवैगिकी का विषय कानूनों का अनुप्रयोग है
रासायनिक और भौतिक रासायनिक घटनाओं के लिए शास्त्रीय उष्मागतिकी;
वह रासायनिक प्रतिक्रियाओं के ऊष्मीय प्रभावों पर विचार करती है, चरण
व्यक्तिगत पदार्थों और मिश्रणों के संक्रमण, रासायनिक संतुलन।

ऊष्मप्रवैगिकी में अध्ययन का उद्देश्य
एक थर्मोडायनामिक प्रणाली है।
एक प्रणाली को एक अलग निकाय कहा जाता है या
शरीर का एक समूह, वास्तव में या मानसिक रूप से
पर्यावरण से अलग।
पर्यावरण वह सब है
प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष में है
सिस्टम से संपर्क करें।

प्रणाली को थर्मोडायनामिक कहा जाता है,
अगर इसे बनाने वाले निकायों के बीच,
हीट एक्सचेंज हो सकता है और
पदार्थ, और यदि प्रणाली पूरी तरह से है
थर्मोडायनामिक द्वारा वर्णित
पैरामीटर।
बातचीत की प्रकृति के आधार पर
सिस्टम पर्यावरण के साथ प्रतिष्ठित हैं:
एक खुला तंत्र है...
आदि। (अपने आप)

सभी भौतिक और रासायनिक की समग्रता
सिस्टम के गुणों को सिस्टम की स्थिति कहा जाता है।
यह थर्मोडायनामिक द्वारा विशेषता है
पैरामीटर जो हैं:
तीव्र वे गुण हैं जो नहीं हैं
द्रव्यमान पर निर्भर करता है और जो बराबर होता है
सिस्टम का संपर्क (तापमान, दबाव,
घनत्व, एकाग्रता, रासायनिक क्षमता)।
निकाय के वे गुण जो द्रव्यमान पर निर्भर करते हैं कहलाते हैं
व्यापक (मात्रा, द्रव्यमान, ताप क्षमता,
आंतरिक ऊर्जा, एन्थैल्पी, एन्ट्रापी,
थर्मोडायनामिक क्षमता)। व्यापक
पूरे सिस्टम की संपत्ति योग के बराबर है
व्यक्ति के संबंधित व्यापक गुण
इस प्रणाली में शामिल घटक
(एडिटिविटी प्रॉपर्टी)।

वे भौतिक राशियाँ, जिनका मान
पूरी तरह से प्रणाली की स्थिति को निर्धारित करता है और
जो खुद को सीधे उधार देते हैं
माप को पैरामीटर कहा जाता है
राज्यों।
इन मापदंडों के कार्यों को कहा जाता है
राज्य के कार्य (के लिए उत्तरदायी नहीं)
प्रत्यक्ष माप)।
राज्य समारोह गुण:
1. फलन f में अतिसूक्ष्म परिवर्तन पूर्ण हो गया है
अंतर (डीएफ द्वारा दर्शाया गया)।
2. राज्य 1 से तक प्रणाली के संक्रमण के दौरान f में परिवर्तन
राज्य 2 पथ df . पर निर्भर नहीं करता है
प्रक्रिया,
f 2 f1 a निर्धारित है
केवल इसकी प्रारंभिक और अंतिम अवस्थाएँ:
3. चक्रीय के परिणामस्वरूप
df 0 प्रक्रिया स्थिति फ़ंक्शन नहीं
परिवर्तन:

थर्मोडायनामिक प्रक्रियाएं और उनका वर्गीकरण

अपने आप!

आंतरिक ऊर्जा

आंतरिक ऊर्जा (यू) कुल स्टॉक की विशेषता है
सिस्टम ऊर्जा। इसमें सभी प्रकार की ऊर्जा शामिल है
कणों की गति और परस्पर क्रिया जो बनाते हैं
प्रणाली: आणविक गति की गतिज ऊर्जा
(अनुवादात्मक और घूर्णी); अंतर-आणविक ऊर्जा
कणों का आकर्षण और प्रतिकर्षण; इंट्रामोल्युलर या
रासायनिक ऊर्जा; इलेक्ट्रॉनिक उत्तेजना की ऊर्जा;
इंट्रान्यूक्लियर और रेडिएंट एनर्जी।
आंतरिक ऊर्जा की मात्रा प्रकृति पर निर्भर करती है
पदार्थ, उसका द्रव्यमान और तापमान।
पूर्ण स्टॉक यू को मापना असंभव है (कोई बिंदु नहीं है
संदर्भ), इसलिए आंतरिक में परिवर्तन का उपयोग करें
ऊर्जा (डीयू या यू):
यू = यूफिन-यूनीट, जे / मोल।
आंतरिक ऊर्जा राज्य का एक कार्य है, व्यापक
आकार।

तापीय धारिता

एन्थैल्पी वह ऊर्जा है जिसमें
स्थिर पर प्रणाली
दबाव;
एन्थैल्पी संख्यात्मक रूप से योग के बराबर है
आंतरिक ऊर्जा और क्षमता
सिस्टम ऊर्जा।
एच = यू + पीवी।
= U + pΔV।

गर्मजोशी और काम

सिस्टम से पर्यावरण में ऊर्जा का स्थानांतरण और इसके विपरीत किया जाता है
केवल ऊष्मा (Q) और कार्य (W) के रूप में -
संचरण के दो रूप
ऊर्जा।
प्रणाली के एक भाग से ऊर्जा हस्तांतरण का रूप
एक और अव्यवस्थित होने के कारण
(अराजक) अणुओं की गति कहलाती है
गर्मजोशी, लेकिन व्यवस्थित रूप से
(संगठित) अणुओं की गति
एक निश्चित बल की कार्रवाई से - काम से।
काम और गर्मी प्रक्रिया से संबंधित हैं और हैं
एक प्रक्रिया के कार्य, एक राज्य नहीं।
जे / मोल में मापा जाता है।

ऊष्मप्रवैगिकी का पहला नियम

फॉर्मूलेशन:
1. एक पृथक प्रणाली की ऊर्जा
लगातार।
2. ऊर्जा पूरी तरह से गायब नहीं होती है और नहीं होती है
शून्य से उत्पन्न होता है, उसका एक से संक्रमण
दूसरे में तरह सख्ती से होता है
समतुल्य राशियाँ।
3. पहली तरह की सतत गति मशीन
असंभव, जिसका अर्थ है
मशीन जो बिना लागत के काम करती है
ऊर्जा।

4. सिस्टम को आपूर्ति की जाने वाली गर्मी की मात्रा
या उससे दूर ले जाया जाता है, बदलने के लिए जाता है
आंतरिक ऊर्जा और किया गया कार्य
सिस्टम या सिस्टम से ऊपर।
गणितीय अभिव्यक्ति:
अंतिम परिवर्तनों के लिए: क्यू = यू + डब्ल्यू
अतिसूक्ष्म प्राथमिक प्रक्रियाओं के लिए:
Q = dU + W = dU + pdV + W ',
जहाँ W सभी प्रकार के कार्यों का योग है, pdV यांत्रिक कार्य है, W 'उपयोगी कार्य है (सभी,
यांत्रिक को छोड़कर)। यह मानते हुए कि W '0, तब
पीडीवी> W ':
क्यू = डीयू + पीडीवी।

ऊष्मप्रवैगिकी का पहला नियम कुछ प्रक्रियाओं पर लागू होता है

1. इज़ोटेर्मल प्रक्रियाएं। टी = स्थिरांक।
क्यू = डीयू + δW।
चूंकि यू = 3/2 एनआरटी, फिर डीयू = 0 और यू = 0 भी।
तब: Q = W; W = पीडीवी; डब्ल्यू = पीडीवी।
एनआरटी
पी
मेंडेलीव से - क्लिपरॉन समीकरण V
चूंकि
वी 2
एनआरटी
वू
डीवी एनआरटी एलएन
वी
वी1
पी
p1V1 = p2V2, फिर W nRT ln 1.
p2
वी 2
क्यूटी = डब्ल्यूटी एनआरटी एलएन
वी1
p1
एनआरटी एलएन
p2
.
.

2. आइसोकोरिक प्रक्रियाएं। वी = स्थिरांक।
क्यू = डीयू + δW।
W = पीडीवी; और तब से वी = कास्ट, फिर डीवी = 0 और वी = 0।
तब W = pdV = 0,
और अंतिम परिवर्तन के लिए डब्ल्यू = पी वी = 0।
आइसोकोरिक में थर्मोडायनामिक्स का पहला नियम
प्रक्रियाएं इस तरह दिखेंगी:
क्यूवी = डीयू
अंतिम परिवर्तनों के लिए:
क्यूवी = यू।

3. समदाब रेखीय प्रक्रियाएं। पी = स्थिरांक।
Q = dU + W;
δW = डी (पीवी);
Q = dU + d (рV) या δQ = d (U + pV) = dH,
जबसे एच = यू + पीवी।
अंतिम परिवर्तनों के लिए:
क्यूपी = यू + पी वी = एन।
आदर्श गैस के मामले में, कार्य
परिकलित: डब्ल्यू = पी वी = एनआर टी।

शीर्षक: भौतिक रसायन। लेक्चर नोट्स।

यह पाठ्यपुस्तक शैक्षणिक और तकनीकी दिशा के उच्च शिक्षण संस्थानों के रासायनिक संकायों के छात्रों के लिए है। आधुनिक भौतिक रसायन विज्ञान बनाने वाली बुनियादी अवधारणाओं और प्रक्रियाओं को रेखांकित किया गया है। सामग्री राज्य मानक के अनुरूप है। छात्रों को परीक्षा की तैयारी में मदद करने के लिए मैनुअल की सिफारिश की जाती है।

भौतिक रसायन विज्ञान एक ऐसा विज्ञान है जो रासायनिक घटनाओं की व्याख्या करता है और भौतिकी के सामान्य सिद्धांतों के आधार पर उनके नियम स्थापित करता है।
भौतिक रसायन विज्ञान का सामान्य कार्य एक रासायनिक प्रक्रिया के समय के पाठ्यक्रम और अणुओं की संरचना और गुणों के आंकड़ों के आधार पर अंतिम परिणाम की भविष्यवाणी करना है।
शब्द "भौतिक रसायन विज्ञान" एमवी लोमोनोसोव द्वारा प्रस्तावित किया गया था। उन्होंने अपनी पुस्तक "इंट्रोडक्शन टू फिजिकल केमिस्ट्री" पर पहला कोर्स भी पढ़ा। 1860 में, एनएन बेकेटोव ने पहली बार भौतिक रसायन विज्ञान को एक विशेष शैक्षिक अनुशासन के रूप में पेश किया, खार्कोव विश्वविद्यालय में व्याख्यान का एक कोर्स दिया, भौतिक रसायन विज्ञान विभाग बनाया। 1887 में डब्ल्यू ओस्टवाल्ड ने लीपज़िग विश्वविद्यालय में भौतिक रसायन विज्ञान विभाग का आयोजन किया। उन्होंने भौतिक रसायन विज्ञान पर पहली पत्रिका भी प्रकाशित की। एक साल पहले, I.A. Kablukov ने मास्को विश्वविद्यालय में एक पाठ्यक्रम पढ़ाया था। XIX सदी के अंत तक। भौतिक रसायन विज्ञान के तीन मुख्य वर्गों को परिभाषित किया गया है: रासायनिक थर्मोडायनामिक्स, रासायनिक कैनेटीक्स और इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री।
वर्तमान में, भौतिक रसायन विज्ञान पूरी तरह से एक विज्ञान के रूप में विकसित हुआ है, जिसमें रासायनिक थर्मोडायनामिक्स (थर्मोकैमिस्ट्री, चरण संतुलन) शामिल हैं, रासायनिक कैनेटीक्स को कटैलिसीस के साथ पूरक करते हैं, और विश्लेषण के विभिन्न प्रकार के भौतिक-रासायनिक तरीकों का भी निर्माण किया है।

विषयसूची
परिचय
व्याख्यान संख्या 1. आदर्श गैस। राज्य का वास्तविक गैस समीकरण
1. आणविक गतिज सिद्धांत के तत्व
2. आदर्श गैस की अवस्था का समीकरण
3. गैसों का गतिज सिद्धांत
4. वास्तविक गैस की अवस्था का समीकरण
व्याख्यान संख्या 2. रासायनिक ऊष्मप्रवैगिकी
1. प्रणालियाँ और उनका वर्गीकरण
2. थर्मोडायनामिक पैरामीटर। थर्मोडायनामिक संकेतक। वोल्टेज संतुलन
3. ऊष्मागतिकी का प्रथम नियम। कैलोरी गुणांक। सीपी और सीवी कार्यों के बीच संबंध
4. ऊष्मप्रवैगिकी में आइसोप्रोसेस। हेल्महोल्ट्ज़ ऊर्जा
5. प्रक्रियाएं। ऊष्मप्रवैगिकी का दूसरा नियम
6. कार्नोट चक्र
7. एक सतत गति मशीन की असंभवता
व्याख्यान संख्या 3. समाधान
1. समाधान की सामान्य विशेषताएं
2. एकाग्रता और इसे व्यक्त करने के तरीके
3. द्रवों में गैसों की विलेयता
4. गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स के समाधान। राउल्ट का नियम और उसके परिणाम
5. ऑस्मोसिस
6. फुगासिटी
7. हेनरी का नियम
व्याख्यान संख्या 4. कटैलिसीस
1. उत्प्रेरण की घटना की खोज का इतिहास
2. उत्प्रेरक बातचीत का तंत्र। उत्प्रेरक के प्रकार
व्याख्यान संख्या 5. रासायनिक संतुलन
1. रासायनिक संतुलन की अवधारणा। मास एक्शन लॉ
2. एक रासायनिक प्रतिक्रिया के समताप मंडल का समीकरण
3. एक रासायनिक प्रतिक्रिया के आइसोकोर्स, आइसोबार के समीकरण
4. KP की गणना (Temkin-Shvartsman विधि)
5. रासायनिक संतुलन की संतुलन संरचना की गणना
व्याख्यान संख्या 6. रासायनिक कैनेटीक्स
1. रासायनिक गतिकी की अवधारणा
2. रासायनिक प्रतिक्रिया की दर को प्रभावित करने वाले कारक
व्याख्यान संख्या 7. धातुओं का क्षरण
1. बुनियादी अवधारणाएं और शब्दावली
2. धातु जंग प्रक्रियाओं का वर्गीकरण
3. संक्षारण क्षति के प्रकार
4. जंग से बचाव के तरीके
व्याख्यान संख्या 8. भौतिक और रासायनिक विश्लेषण
1. भौतिक और रासायनिक विश्लेषण का सार
2. एक-घटक प्रणाली
3. मिश्र धातुओं की संरचना का विश्लेषण करने के लिए भौतिक-रासायनिक तरीके
व्याख्यान संख्या 9. थर्मोकैमिस्ट्री
1. थर्मोकैमिस्ट्री की अवधारणा
2. हेस का नियम
3. किरचॉफ का नियम। किरचॉफ समीकरणों का अभिन्न रूप
व्याख्यान संख्या 10. गैल्वेनिक सेल
1. गैल्वेनिक सेल की अवधारणा
2. रासायनिक शक्ति स्रोत
3. सीपीएस का पुनर्जनन और उपयोग
व्याख्यान संख्या 11. इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री
1. इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री की अवधारणा
2. इलेक्ट्रोड प्रक्रियाएं
3. इलेक्ट्रोप्लेटिंग में कैथोडिक और एनोडिक प्रक्रियाएं
4. थर्मोडायनामिक और एप्लाइड इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री के विकास में आधुनिक रुझान
व्याख्यान संख्या 12. सैद्धांतिक इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री
1. इलेक्ट्रोलाइट समाधान में संघ। मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स के सिद्धांत की अवधारणा। गतिविधि
2. इलेक्ट्रोलाइट समाधान के ऊष्मप्रवैगिकी। डेस प्रकार
3. इलेक्ट्रोलाइट समाधानों के थर्मोडायनामिक गुणों के विवरण के लिए आधुनिक दृष्टिकोण
4. इलेक्ट्रोलाइट समाधान में आयनों की थर्मोडायनामिक विशेषताएं
5. आयनिक प्रणाली में कोई भी संतुलन घटना
6. तरल-तरल प्रणाली में संतुलन
7. डेस की अवधारणा। इंटरफ़ेस पर डेस की संरचना की मॉडल अवधारणाएँ
8. पहली और दूसरी तरह के कंडक्टर
9. संदर्भ इलेक्ट्रोड
व्याख्यान संख्या 13. इलेक्ट्रोकेमिकल कैनेटीक्स
1. बुनियादी गतिज विशेषताओं और उनकी गणना के तरीके
2. इलेक्ट्रोकेमिकल कैनेटीक्स के समीकरण, उनकी प्रयोज्यता की सीमाएं
3. धातुओं और मिश्र धातुओं के इलेक्ट्रोडपोजिशन की गतिज विशेषताएं
4. विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर पर विलायक की प्रकृति का प्रभाव
5. इलेक्ट्रोस्मोसिस
6. इलेक्ट्रोकेपिलरी कर्व्स
7. इलेक्ट्रोकेमिकल ओवरवॉल्टेज (चार्ज ट्रांसफर ओवरवॉल्टेज)
8. हाइड्रोजन ओवरवॉल्टेज को प्रभावित करने वाले कारक। ऑक्सीजन ओवरवॉल्टेज
व्याख्यान संख्या 14. सैद्धांतिक और अनुप्रयुक्त इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री का अनुप्रयोग
1. एप्लाइड इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री
2. कार्बन का इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री
3. बायोइलेक्ट्रोकेमिस्ट्री
4. स्टोकेस्टिक प्रक्रियाएं और स्व-आयोजन प्रणालियां
5. जटिल संरचना के आक्साइड में उच्च तापमान अतिचालकता की घटना की जांच
6. विद्युत रासायनिक प्रक्रियाओं का अनुकरण
7. गैल्वेनोस्टेटिक वक्रों की विधि
व्याख्यान संख्या 15. उष्मागतिकी का तीसरा नियम

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गैस पदार्थ की एक समग्र अवस्था है जिसमें अणु एक दूसरे से काफी दूरी पर स्थित अराजक रूप से चलते हैं। ठोस पदार्थों में, कणों के बीच की दूरी कम होती है, आकर्षण बल प्रतिकर्षण बल के अनुरूप होता है। तरल एक समग्र अवस्था है, जो ठोस और गैसीय के बीच की मध्यवर्ती अवस्था है। एक तरल में, कण एक दूसरे के करीब स्थित होते हैं और एक दूसरे के सापेक्ष गति कर सकते हैं; गैस की तरह द्रव का कोई निश्चित आकार नहीं होता है। प्लाज्मा एक अत्यधिक डिस्चार्ज गैस है जिसमें विद्युत आवेशित कण अराजक रूप से गतिमान होते हैं - इलेक्ट्रॉन और परमाणुओं या आयनों के धनात्मक आवेशित नाभिक।)

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एक ही पदार्थ की कुल अवस्थाएँ रासायनिक गुणों और संरचना में भिन्न नहीं होती हैं, और उनके भौतिक गुण समान नहीं होते हैं। एक उदाहरण H2O (पानी) है। भौतिक गुणों में अंतर इस तथ्य के कारण है कि गैसीय, तरल और ठोस चीजों में कण एक दूसरे से असमान दूरी पर स्थित होते हैं, जिसके कारण उनके बीच अभिनय करने वाले आकर्षण बल असमान डिग्री में प्रकट होते हैं।

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आईसीटी के मुख्य प्रावधान सभी पदार्थ - तरल, ठोस और गैसीय - सबसे छोटे कणों - अणुओं से बनते हैं, जो स्वयं परमाणुओं ("प्राथमिक अणु") से बने होते हैं। किसी रसायन के अणु सरल या जटिल हो सकते हैं और उनमें एक या अधिक परमाणु होते हैं। अणु और परमाणु विद्युत रूप से तटस्थ कण हैं। कुछ शर्तों के तहत, अणु और परमाणु एक अतिरिक्त विद्युत आवेश प्राप्त कर सकते हैं और सकारात्मक या नकारात्मक आयनों में बदल सकते हैं। परमाणु और अणु निरंतर अराजक गति में हैं। कण विद्युत प्रकृति के बलों द्वारा एक दूसरे के साथ परस्पर क्रिया करते हैं। कणों के बीच गुरुत्वाकर्षण संपर्क नगण्य है।

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1. समुच्चय अवस्थाओं का सिद्धांत 1.1 परिचय चरण संक्रमण - एक पदार्थ का एकत्रीकरण की एक अवस्था से दूसरे एल-जी वाष्पीकरण (वाष्पीकरण) में संक्रमण TW पिघलने वाले WT जमना (ठंड) चरण संक्रमण अवशोषण या गर्मी की रिहाई के साथ होते हैं

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1. एकत्रीकरण के राज्यों का सिद्धांत 1.2। गैसीय पदार्थ की अवस्था गैस पदार्थ की एक समग्र अवस्था है जिसमें इसके घटक कण (परमाणु, अणु, आयन) बंधे नहीं होते हैं या बहुत कमजोर रूप से परस्पर क्रिया की ताकतों से बंधे होते हैं, स्वतंत्र रूप से चलते हैं, उन्हें प्रदान किए गए पूरे आयतन को भरते हैं। गैसों की मुख्य विशेषताएं: कम घनत्व है, क्योंकि एक दूसरे से दूर कणों का न तो अपना आकार होता है और न ही अपना आयतन; वे उस बर्तन को पूरी तरह से भर देते हैं जिसमें वे स्थित होते हैं, और उसका आकार लेते हैं और आसानी से संकुचित हो जाते हैं।

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एक आदर्श गैस की अवस्था का समीकरण आदर्श गैस एक गैस का सैद्धांतिक मॉडल है जिसमें गैस के कणों के आकार और परस्पर क्रिया की उपेक्षा की जाती है और केवल उनके लोचदार टकराव को ध्यान में रखा जाता है या आदर्श गैस एक ऐसी गैस होती है जिसमें आकर्षण बल नहीं होते हैं। अणुओं के बीच।

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गैस कणों (परमाणुओं, अणुओं, आयनों) को भौतिक बिंदुओं के रूप में लिया जाता है (यानी, कोई मात्रा नहीं है) कणों के बीच पारस्परिक आकर्षण (अंतर-आणविक बल) की कोई ताकत नहीं होती है, अणुओं के बीच की बातचीत बिल्कुल लोचदार प्रभाव (यानी, प्रभाव) में कम हो जाती है जिसमें गतिज ऊर्जा पूरी तरह से एक वस्तु से दूसरी वस्तु में स्थानांतरित हो जाती है) गैस कणों (परमाणुओं, अणुओं, आयनों) में गैस कणों की मात्रा परस्पर क्रिया बलों द्वारा परस्पर जुड़ी होती है, जो कणों के बीच बढ़ती दूरी के साथ घट जाती है, अणुओं के बीच टकराव बिल्कुल लोचदार नहीं होता है। आदर्श गैस वास्तविक गैस 1. समुच्चय का सिद्धांत 1.2. पदार्थ की गैसीय अवस्था एक वास्तविक गैस प्रबल विरलन में और सामान्य तापमान पर एक आदर्श गैस के समान होती है

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एक आदर्श गैस के लिए राज्य का समीकरण (मेंडेलीव-क्लैपेरॉन समीकरण) दबाव, आयतन और तापमान के मूल्यों के बीच का संबंध है: जहां n गैस के मोल की संख्या है, R = 8.31431 J / mol.K) है गैस स्थिर इस नियम का पालन करने वाली गैस आदर्श कहलाती है। गैस कानून

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गैस के नियम स्थिर तापमान और द्रव्यमान पर, गैस का आयतन उसके दबाव के व्युत्क्रमानुपाती होता है स्थिर दबाव पर गैस के दिए गए द्रव्यमान का आयतन निरपेक्ष तापमान के समानुपाती होता है स्थिर आयतन पर गैस के दिए गए द्रव्यमान का दबाव होता है बोल्ट्जमान स्थिरांक के निरपेक्ष तापमान के सीधे आनुपातिक: k = R / NA = 1.38 10-23 J / C

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आदर्श गैसों का दाढ़ आयतन समान होता है। एन पर पर। = 22.4140 dm3 (l) अन्य तापमानों और दबावों पर, यह मान भिन्न होगा! गैस कानून

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वे आदर्श गैसों के नियमों का पालन नहीं करते हैं। विचलन के मुख्य कारण गैस के अणुओं का पारस्परिक आकर्षण और उनके स्वयं के आयतन की उपस्थिति है। दाढ़ की मात्रा विचलन की विशेषता के रूप में काम कर सकती है। वास्तविक गैसें

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वास्तविक गैसें वास्तविक गैसें मेंडलीफ - क्लैपेरॉन समीकरण का पालन नहीं करती हैं। n मोल a के लिए एक मोल के लिए एक वास्तविक गैस (वैन डेर वाल्स समीकरण) की स्थिति का समीकरण - इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन को ध्यान में रखता है; बी - अणुओं की आंतरिक मात्रा को ध्यान में रखता है। विभिन्न गैसों के लिए गुणांक ए और बी अलग हैं, इसलिए वैन डेर वाल्स समीकरण सार्वभौमिक नहीं है। कम दबाव और उच्च तापमान पर, वैन डेर वाल्स समीकरण एक आदर्श गैस के लिए राज्य के समीकरण में बदल जाता है।

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एक तरल की मुख्य संपत्ति जो इसे अन्य समुच्चय राज्यों से अलग करती है, स्पर्शरेखा यांत्रिक तनावों की कार्रवाई के तहत अनिश्चित काल तक अपने आकार को बदलने की क्षमता है, यहां तक ​​​​कि मनमाने ढंग से छोटे, जबकि व्यावहारिक रूप से मात्रा को बनाए रखते हुए। एक तरल अवस्था को आमतौर पर ठोस और गैस के बीच मध्यवर्ती माना जाता है: एक गैस न तो मात्रा या आकार को बरकरार रखती है, जबकि एक ठोस दोनों को बरकरार रखता है। वस्तु की तरल अवस्था

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अणुओं की कंपन-अनुवादात्मक गति, आंतरिक दबाव के कारण असम्पीडितता, संघ (ध्रुवीय अणुओं के मामले में), लंबी दूरी के क्रम के अभाव में शॉर्ट-रेंज ऑर्डर की उपस्थिति, सतह तनाव, चिपचिपाहट। तरल पदार्थ के गुण:

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