Θερμοδυναμική ΙΙ

Χημική Θερμοδυναμική

Στόχοι Μαθήματος

Με τη μελέτη του μαθήματος αυτού, ο φοιτητής θα μπορεί:1) να διακρίνει μεταξύ των γραμμομοριακών και μερικών γραμμομοριακών ιδιοτήτων2) να περιγράφει τις εξισώσεις φορμαλισμού των αερίων μειγμάτων (ιδανικών και πραγματικών)3) να εξηγει και να περιγράφει τη Θερμοδυναμική Αερίων Αντιδράσεων με έμφαση στη Συνθήκη Ισορροπίας, τη Σταθερά Ισορροπίας, τις Πρότυπες Θερμοδυναμικές Συναρτήσεις της αντίδρασης, τις Πρότυπες Θερμοδυναμικές Συναρτήσεις Σχηματισμού ουσιών και την εξάρτηση της σταθεράς ισορροπίας από τη θερμοκρασία4) να κατανοεί τη θερμοδυναμική των διαλυμάτων με διάκριση μεταξύ ιδανικών και πραγματικών διαλυμάτων και των σχετικών διαφορών στα αντίστοιχα μοντέλα του χημικού δυναμικού συστατικού διαλύματος

Προαπαιτούμενες Γνώσεις

Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα μαθήματα. Οι φοιτητές πρέπει να έχουν γνώση διαφορικών εξισώσεων, απλών ολοκληρωμάτων καθώς και βασικές γνώσεις Χημείας

Περιεχόμενα

Μερικές γραμμομοριακές ιδιότητες και υπολογισμοί αυτών. Εξισώσεις Gibbs-Duhem. Ιδανικά/πραγματικά αέρια μείγματα. Κανόνας Lewis-Randall.   Χημικές αντιδράσεις αερίων. Στοιχειομετρία. Κατεύθυνση και έκταση αντίδρασης. Γενική Συνθήκη Ισορροπίας. Σταθερά Χημικής Ισορροπίας. Πρότυπη Ελεύθερη Ενέργεια της αντίδρασης. Εξάρτηση της σταθεράς ισορροπίας από τη θερμοκρασία. Σχέση van?t Hoff. Ενθαλπία της αντίδρασης. Γενικές σχέσεις εξάρτησης της Κp και της ΔGT0 από την Τ. Διαγράμματα van?t Hoff. Άλλες μορφές της Σταθεράς Ισορροπίας. Πρότυπες θερμοδυναμικές συναρτήσεις (G, H, S) σχηματισμού χημικών ενώσεων. Νόμος Hess. Ανάλυση χημικής ισορροπίας σε αντιδράσεις αερίων σε ισορροπία με στερεά/υγρά μη αναμίξιμα. Αριθμός ανεξαρτήτων αντιδράσεων. Eπίδραση θερμοκρασίας στην απόδοση αντίδρασης. Αρχή Le Chatelier. Νόμος Φάσεων του Gibbs. Πρόσθετοι περιορισμοί και βαθμοί ελευθερίας. Επίδραση (δεύτερου) αδρανούς αερίου στην τάση ατμών. Γενικές ιδιότητες διαλυμάτων. Εξίσωση Gibbs-Duhem. Σχέσεις μερικής πίεσης/σύστασης διαλύματος. Νόμοι Raoult και Henry. Aποκλίσεις. Μείγματα υγρών με περιοχές μη αναμιξιμότητας. Εξίσωση Duhem-Margules. Η εξίσωση Gibbs-Duhem και καμπύλες ολικής πίεσης. Διαλυτότητα, μοριακή θεώρηση. Ιδανικά διαλύματα. Το μοντέλο χημικού δυναμικού. Θερμοδυναμικές ιδιότητες ανάμιξης σε ιδανικά διαλύματα. Εξάρτηση της σταθεράς του Henry από τις Τ,Ρ. Iσορροπία Ιδανικού Διαλύματος με καθαρή κρυσταλλική ουσία. Ταπείνωση σημείου πήξης. Ανύψωση σημείου ζέσεως. Ωσμωτική πίεση διαλύματος. Ιδανική διαλυτότητα στερεών σε υγρά. Μέθοδοι προσδιορισμού συντελεστών ενεργότητας. Η εξίσωση Gibbs-Duhem εφαρμοσμένη για συντελεστές ενεργότητας. Ενεργότητα. Ιδιότητες περίσσειας. Μείγματα πτητικών υγρών.