Лектор – слободов А. А

СПИСОК ВОПРОСОВ К ЭКЗАМЕНУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

"ЭЛЕМЕНТЫ ОБЩЕЙ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ"

ДЛЯ ГР.4203 ИФФ НИУ ИТМО (СЕМЕСТР VII, 2012/2013 УЧ. ГОД)

ЛЕКТОР – СЛОБОДОВ А.А.

ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ И ПРЕВРАЩЕНИЯ В ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ

1. Основные понятия – "составляющие вещества", "компонент", "компонентность системы", "фаза", "термодинамическая степень свободы". Примеры.

2. Условия гетерофазного равновесия. Правило фаз Гиббса, его анализ, понятие "термодинамическая степень свободы".

3. Фазовые равновесия в однокомпонентных системах – уравнения Клапейрона и Клапейрона-Клаузиуса, их анализ, следствия.

4. Диаграммы состояния однокомпонентных системах – диаграмма состояния воды. Анализ на основе правила фаз Гиббса. Области стабильного и метастабильного состояний.

5. Диаграмма состояния воды в области низких температур и высоких давлений. Полиморфные превращения воды (льда).

6. Диаграммы состояния однокомпонентных системах – диаграмма состояния серы. Анализ на основе правила фаз Гиббса. Области стабильного и метастабильного состояний.

7. Двухкомпонентные однофазные системы – растворы, их классификация по агрегатному состоянию, по особенностям строения.

8. Классификация растворов по термодинамическим свойствам – идеальные и неидеальные (реальные).

9. Различные описания (определения) идеальных растворов – через термодинамические функции смешения, химические потенциалы компонентов, закон Рауля.

10. Различные типы реальных (неидеальных) растворов – регулярные, атермальные, предельно разбавленные.

11. Химический потенциал компонента в идеальном и неидеальном растворах. Активность и коэффициент активности.

12. Изменение давления пара растворителя над раствором (по сравнению с чистым растворителем) – термодинамическое описание, практические следствия.

13. Изменение температуры замерзания раствора (по сравнению с чистым растворителем) – термодинамическое описание, практические следствия.

14. Изменение температуры кипения раствора (по сравнению с чистым растворителем) – термодинамическое описание, практические следствия.

15. Явление осмоса. Осмотическое давление – термодинамическое описание, практические следствия.

16. Диаграммы состояния жидкость – пар: неограниченно растворимые друг в друге жидкости без азеотропа (идеальные растворы).

17. Диаграммы состояния жидкость – пар: азеотропные растворы (неидеальные растворы).

18. Диаграммы состояния жидкость – пар для систем с ограниченной взаимной растворимостью жидкостей.

19. Термический анализ, кривые охлаждения. Вид кривых охлаждения в зависимости от числа сосуществующих фаз.

20. Правило рычага и его применение для расчета количеств (масс) двух сосуществующих фаз.

21. Диаграммы растворимости (плавкости) двухкомпонентных систем с полной нерастворимостью как в жидком, так и в твердом состояниях.

22. Диаграммы растворимости (плавкости) двухкомпонентных систем с полной растворимостью в жидком и полной нерастворимостью в твердом состояниях (с простой эвтектикой).

23. Диаграммы растворимости (плавкости) двухкомпонентных систем с ограниченной растворимостью в твердом состоянии.

24. Диаграммы растворимости (плавкости) двухкомпонентных систем с неограниченной растворимостью в твердом и жидком состояниях.

25. Диаграммы плавкости двухкомпонентных систем с химическими соединениями, плавящимися конгруэнтно (устойчивые соединения).

26. Диаграммы плавкости двухкомпонентных систем с химическими соединениями, плавящимися инконгруэнтно (неустойчивые соединения).

27. Общий анализ диаграмм фазовых равновесий – определение точек начала и конца кристаллизации (плавления, конденсации, испарения), химических соединений (устойчивых и неустойчивых), областей ограниченной растворимости, количества сосуществующих фаз и их состава, соотношения масс (молей) двух равновесных фаз и т.д.