Химическая термодинамика

Основы термодинамики и ее применение в химии
- Введение в химическую термодинамику
- Основные понятия и определения
- Термодинамические системы и их классификация
- Термодинамические процессы и циклы
- Функции состояния и их свойства
- Первый закон термодинамики и его применение к химическим процессам
Второй закон термодинамики и энтропия
- Формулировки второго закона термодинамики
- Энтропия как функция состояния
- Статистическая интерпретация энтропии
- Энтропия идеальных и реальных газов
- Изменение энтропии в химических реакциях
- Абсолютная энтропия и третий закон термодинамики
Термодинамические потенциалы
- Внутренняя энергия и ее свойства
- Энтальпия и тепловые эффекты реакций
- Энергия Гиббса и критерии самопроизвольности процессов
- Энергия Гельмгольца и изохорно-изотермические процессы
- Соотношения Максвелла и термодинамические тождества
- Характеристические функции и естественные переменные
Фазовые равновесия
- Условия фазового равновесия
- Уравнение Клапейрона-Клаузиуса
- Диаграммы состояния однокомпонентных систем
- Правило фаз Гиббса
- Фазовые переходы первого и второго рода
- Критические явления и критическая точка
Растворы и их термодинамические свойства
- Термодинамика идеальных растворов
- Химический потенциал компонентов раствора
- Закон Рауля и отклонения от идеальности
- Активность и коэффициенты активности
- Избыточные термодинамические функции
- Регулярные растворы и модель решеточного газа
Коллигативные свойства растворов
- Понижение давления пара растворителя
- Повышение температуры кипения
- Понижение температуры замерзания
- Осмотическое давление
- Термодинамическая теория коллигативных свойств
- Применение коллигативных свойств для определения молекулярных масс
Электрохимическая термодинамика
- Термодинамика ионных растворов
- Электрохимический потенциал
- Активность электролитов и теория Дебая-Хюккеля
- Гальванические элементы и их термодинамическое описание
- Электродные потенциалы и их температурная зависимость
- Термодинамика электролиза
Химическое равновесие
- Условие химического равновесия
- Константа равновесия и ее связь с термодинамическими функциями
- Температурная зависимость константы равновесия
- Влияние давления на химическое равновесие
- Принцип Ле Шателье с термодинамической точки зрения
- Равновесие в гетерогенных системах
Адсорбция и поверхностные явления
- Термодинамика поверхностей раздела
- Поверхностное натяжение и его температурная зависимость
- Адсорбция на границе раздела фаз
- Изотерма адсорбции Ленгмюра
- Изотерма адсорбции БЭТ
- Термодинамика смачивания и капиллярных явлений
Неравновесная термодинамика
- Локальное равновесие и необратимые процессы
- Производство энтропии и термодинамические силы
- Соотношения взаимности Онзагера
- Термодиффузия и термоосмос
- Электрокинетические явления
- Принцип минимума производства энтропии
Статистическая термодинамика
- Связь между микроскопическими и макроскопическими свойствами
- Статистические ансамбли и функции распределения
- Каноническое и большое каноническое распределения
- Статистическая сумма и ее связь с термодинамическими функциями
- Флуктуации термодинамических величин
- Теория перехода состояний в химической кинетике
Термодинамика биологических систем
- Особенности термодинамического описания живых систем
- Термодинамика метаболических процессов
- Сопряженные реакции и энергетическое сопряжение
- Термодинамика ферментативного катализа
- Транспорт веществ через биологические мембраны
- Термодинамика фотосинтеза и дыхания
Высокотемпературная термодинамика
- Термодинамические свойства веществ при высоких температурах
- Диссоциация молекул и ионизация атомов
- Плазменное состояние вещества
- Термодинамика металлургических процессов
- Термохимические расчеты для высокотемпературных реакций
- Термодинамика керамических материалов
Термодинамика при высоких давлениях
- Уравнения состояния для высоких давлений
- Фазовые диаграммы при экстремальных условиях
- Полиморфные превращения под давлением
- Термодинамика сжатия и деформации
- Термодинамические свойства веществ в условиях мантии Земли
- Синтез материалов при высоких давлениях
Квантовая термодинамика
- Квантовые поправки к классической термодинамике
- Статистика Ферми-Дирака и Бозе-Эйнштейна
- Термодинамические свойства квантовых газов
- Бозе-эйнштейновская конденсация
- Эффект Казимира и квантовые флуктуации
- Термодинамика квантовых фазовых переходов
Компьютерное моделирование в термодинамике
- Молекулярно-динамическое моделирование
- Методы Монте-Карло в статистической термодинамике
- Расчет термодинамических свойств из первых принципов
- Базы данных термодинамических свойств
- Программные пакеты для термодинамических расчетов
- Машинное обучение в предсказании термодинамических свойств
Экспериментальные методы
- Калориметрия и измерение тепловых эффектов
- Манометрические методы изучения фазовых равновесий
- Спектроскопические методы определения термодинамических функций
- Электрохимические методы измерения активностей
- Методы изучения поверхностных явлений
- Современные экспериментальные техники
Прикладная химическая термодинамика
- Термодинамические расчеты в химической технологии
- Оптимизация химических процессов
- Термодинамика разделения смесей
- Термодинамические аспекты коррозии
- Термодинамика синтеза новых материалов
- Энергетические аспекты химических производств
Термодинамика окружающей среды
- Термодинамические процессы в атмосфере
- Термодинамика природных вод
- Термодинамические аспекты геохимических процессов
- Термодинамика загрязнения окружающей среды
- Термодинамические методы оценки экологического воздействия
- Термодинамика устойчивого развития
Современные направления и перспективы
- Термодинамика наносистем
- Термодинамика метаматериалов
- Флуктуационные теоремы и стохастическая термодинамика
- Информационная термодинамика
- Термодинамика квантовых вычислений
- Перспективы развития химической термодинамики