Элементы учения о строении вещества: поляризация, рефракция и межмолекулярные взаимодействия.
Поляризация — смещение электронов и атомов, а также ореинтацию молекул под действием внешнего электрического поля. Поляризация может быть:
1. Ориентационная – выражает ориентации молекул в электрическом поле.
2. Деформационная – характерна как для полярных, так и для неполярных молекул. Но зависит от температуры.
Следует различать поляризуемость молекул и поляризуемость вещества. Последняя характерна только лишь для диэлектриков.
Рефракция – это то же что и преломление света, т. Е. изменение направления световых волн при изменении показателя преломления среды, через которую эти лучи проходят.
Межмолекулярное взаимодействие – это относительно слабая связь молекул между собой, не приводящее к разрыву или образованию новых химических связей. (ванн-дер-вальсовые силы). Их основу составляет взаимодействие между электронами и ядрами и одной молекулы с ядрами и электронами другой. Полная энергия межмалекулярных взаимодействий складывается из следующих составляющих: Е=Еэл+Епол+Едисп. , где присутствуют энергии электростатического, поляризационного, дисперсионного взаимодействия.
Электростатическое – определяет кулоновскими силами притяжения м/у диполями полярных молекул и составляет в кристаллах, в газах и в жидкостях.
Поляризационное – связь диполя с другим индуцированным диполем, обусловленное деформацией электронной оболочки одной молекулы под влиянием электрического поля другой, что приводит к притяжению молекул.
Дисперсионное – возможно м/у любыми молекулами, как полярными так и неполярными.
Химическая термодинамика и её особенности, термодинамические системы и её параметры, термодинамические процессы.
Хими́ческая термодина́мика — раздел физической химии, изучающий процессы взаимодействия веществ методами термодинамики.
Основными направлениями химической термодинамики являются:
· Теория растворов, моделирующую термодинамические свойства вещества исходя из представлений о молекулярном строении и данных о межмолекулярном взаимодействии.
Химическая термодинамика тесно соприкасается с такими разделами химии, как:
· аналитическая химия;
· электрохимия;
· коллоидная химия;
· адсорбция и хроматография.
Система – это часть окружающего мира, все остальное – окружающая среда.(например: содержимое колбы – система, а сама колба – среда.)
Система классифицируется по двум признакам:
1. по характеру обмена с окружающей средой энергией и веществом:
· изолированные – мне могут обмениваться ни веществом ни энергией (пример: термос).
· Закрытые – возможен обмен энергией, но не веществом (заполненная ампула с веществом).
· Открытые – могут обмениваться и веществом и энергией. (кастрюля с едой).
2. По числу фаз системы делятся на:
· Гомогенные
· Гетерогенные – содержат несколько фаз, отделенных друг от друга поверхностями раздела (напитки со льдом).
Фаза – это совокупность систем, имеющие одинаковый состав и термодинамические свойства, отделенных от других частей поверхностями раздела.
3. По числу компонентов – индивидуальные химические вещества, составляющие систему и которые могут быть выделены из системы и существовать самостоятельно:
· Однокомпонентные
· Двухкомпонентные
· Многокомпонентные – их системы могут быть как гомогенные, так и гетерогенные. (чай и кисель).
Термодинамический процесс – переход термодинамической системы из одного состояния в другое, который всегда связан с нарушением равновесия системы. Обычно при протекании процесса сохраняется постоянным какой-либо один параметр состояния:
1. Изотермический – при постоянной температуре (Т=const).
2. Изобарный – при постоянном давлении (P=const).
3. Изохорный – при постоянном объеме (V=const).
4. Адиабатический – при отсутствии теплообмена (Q=const).
При протекании процесса в неизолированных системах может происходить как поглащение, так и выделение теплоты:
1. Экзотермические (выделение теплоты)
2. Эндотермические (выделение теплоты)
Существует отдельный вид процессов, которые происходят сами по себе, и не требует для их осуществления энергии из вне – самопроизвольные процессы (газ заполняет весь объем сосуда). Несамопроизвольный процесс – требует привлечения энергии из окружающей среды.