годин

модулів

3–4

курс

Заг. хімія, Термодин.

передумови

Програма курсу

Модуль 1

Термохімія і хімічна термодинаміка

📚 10 тем · ⏱ 14 год

⊕

Теплота реакції. Закон Гесса. Стандартні ентальпії
Закон Кірхгофа: ΔH(T₂) = ΔH(T₁) + ∫ΔCp dT
Ентропія реакції. Третій початок (Нернст-Планк)
Енергія Гіббса: ΔG = ΔH − TΔS. Критерій самодовільності
Зв'язок ΔG° з константою рівноваги: ΔG° = −RT ln K
Рівняння Вант-Гоффа: температурна залежність K

Модуль 2

Хімічна кінетика (поглиблена)

📚 10 тем · ⏱ 14 год

⊕

Складні реакції: паралельні, послідовні, прямо-зворотні
Метод стаціонарних концентрацій
Теорія активованого комплексу (ТАК). Рівняння Ейрінга
РРКМ теорія. Статистична теорія реакцій
Фотохімічні реакції. Закон Ейнштейна-Штарка. Квантовий вихід
Гетерогенні реакції. Дифузійні і кінетичні режими

Модуль 3

Квантова хімія

📚 10 тем · ⏱ 14 год

⊕

Метод МО ЛКАО. Молекулярні орбіталі H₂⁺ і H₂
Метод Хюккеля для π-систем. Матриця секулярна
Теорія функціоналу густини (ДФТ). Механізм Кона-Шема
Базисні набори: STO, GTO. 6-31G*, cc-pVDZ
Ab initio методи: HF, MP2, CCSD
Квантовохімічне розрахунки: геометрія, заряди, спектри

Модуль 4

Спектроскопія

📚 10 тем · ⏱ 14 год

⊕

ЯМР (NMR): хімічний зсув, COSY, HSQC. Структурний аналіз
ІЧ-спектроскопія (IR): характеристичні частоти. FTIR
Електронна спектроскопія (УФ-Вид): π→π*, n→π*. Закон Бугера-Ламберта-Бера
Мас-спектрометрія: іонізація, фрагментація. M⁺ пік
Комбінаційне розсіяння (Раман). Правила відбору

Модуль 5

Поверхневі явища і адсорбція

📚 8 тем · ⏱ 12 год

⊕

Поверхнева енергія і поверхневий натяг. Рівняння Юнга-Лапласа
Фізична і хімічна адсорбція. Ізотерми: Ленгмюра, Фрейндліха
Ізотерма БЕТ. Вимірювання питомої поверхні
Гетерогенний каталіз: адсорбція, реакція, десорбція
Колоїди: золі, гелі, емульсії. Стабільність і коагуляція

Модуль 6

Розчини і електролітична рівновага

📚 8 тем · ⏱ 10 год

⊕

Активність. Коефіцієнти активності. Теорія Дебая-Хюккеля
Кислоти і основи по Бренстеду і Льюїсу
Іонний обмін. Розчинення і осадження

Модуль 7

Електрохімічна кінетика

📚 8 тем · ⏱ 12 год

⊕

Подвійний електричний шар. Модель Штерна
Рівняння Батлера-Фольмера. Обмінний струм
Перенапруга: активаційна, дифузійна, омічна
Рівняння Таффеля. Лінія Тафеля. Числа переносу
Паливні елементи. Суперконденсатори. Батареї

Ключові рівняння

Енергія Гіббса

ΔG = ΔH − TΔS

Критерій самодовільності хімічної реакції

Рівняння Ейрінга

k = (kT/h)·exp(−ΔG‡/RT)

Константа швидкості через актив. комплекс (ТАК)

Закон Бугера-Ламберта-Бера

A = ε·c·l

Оптична поглинання в спектроскопії

Батлер-Фольмер

j = j₀(exp(αFη/RT) − exp(−βFη/RT))

Залежність струму від перенапруги

Ресурси

📘

Atkins & de Paula — Physical Chemistry

Стандартний підручник для хімфаку

📗

Levine — Physical Chemistry

Детальний виклад квантхімії та термодин.

🎥

MIT 5.61 Physical Chemistry

Відкриті лекції MIT з квантхімії

💻

GAMESS / Gaussian / ORCA

Програмні пакети квантовохімічних розрахунків

← Органічна хімія Аналітична хімія → ↩ Усі курси

Фізична Хімія

Програма курсу

Ключові рівняння

Ресурси

🔗 Також за темою