Готовимся к олимпиаде! Физическая химия

Наш путь начнется со строения вещества, которое как прочный фундамент обеспечит устойчивость наших дальнейших построений. В ходе обучения мы будем постепенно увеличивать уровень рассмотрения вещества: стартовав с атомов, мы перейдем к молекулам, затем к межмолекулярным связям, финишируя в итоге на рассмотрении отдельных фаз. Мы будем постадийно собирать свободную энергию Гиббса, рассмотрев такие конструкции, как энтальпия, энтропия и закон Гесса. Разберем практические задачи, включающие в себя значительный объем расчетов. Вы познакомитесь с электродным потенциалом, гальваническим элементом, электролизом и электрохимическими источниками тока.

Программа состоит из 5 недель обучения.

Образовательные активности каждой недели включают:

• Просмотр видеолекций

• Ответы на вопросы после лекций (на закрепление материалов)

• Работа с дополнительными источниками (чтение текстов, решение задач по теме недели)

• Выполнение оцениваемого теста (ответы на вопросы, решение небольших задач) по итогам недели

Кроме того, студенты должны пройти итоговый тест по материалам всего курса для получения итоговой оценки.

Модуль 1. Строение вещества

1.1. Что такое атом?

1.2. Ковалентная связь

1.3. Водородная связь. Ван-дер-Ваальсовы силы

1.4. Влияние химической связи на геометрию молекул

1.5. Агрегатное состояние вещества

Модуль 2. Химическая термодинамика

2.1. Первый закон термодинамики. Энтальпия

2.2. Закон Гесса, тепловой эффект реакции

2.3. Энтропия. Второе и третье начало термодинамики

2.4. Свободная энергия Гиббса

2.5. Цикл Карно, тепловые машины

Модуль 3. Химическое равновесие

3.1. Константа химической реакции

3.2. Расчет равновесного состава

3.3. Принцип Ле-Шателье

3.4. Кислотно-основные равновесия

3.5. Буферные растворы

3.6. Осмос. Коллигативные свойства растворов

Модуль 4. Электрохимия

4.1. Электропроводность

4.2. Окислительно-восстановительные процессы

4.3. Электрохимический потенциал

4.4. Электролиз

4.5. Химические источники тока

Модуль 5. Химическая кинетика

5.1. Скорость химической реакции. Механизм химической реакции

5.2. Закон действующих масс. Принцип детального равновесия

5.3. Порядок реакции

5.4. Температурная зависимость скорости реакции

5.5. Сложные реакции

5.6. Катализ

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:  

• уметь строить и анализировать диаграммы молекулярных орбиталей простейших соединений;

• знать, как проанализировать фазовое состояние вещества;

• уметь применять закон Гесса на подопытных реакциях;

• уметь анализировать возможность протекания реакции с помощью концепции энергии Гиббса;

• уметь рассчитать равновесный состав любого набора химических реакций;

• знать, как вывести зависимость концентрации химических веществ от времени для сложных процессов.