Программа спецкурса «методы расчета физико-химических свойств веществ» для студентов специальности g 31 05 01-01 «Химия» (специализация «Физическая химия»)

Вид материала

Программа спецкурса

Содержание Спецкурса «методы расчета Пояснительная записка Содержание занятий вычислительного практикума Рекомендованная литература

Подобный материал:

• Программа курса «компьютерные методы в физической химии» для специальности, 29.52kb.
• Рабочая программа по дисциплине «Спектральные методы анализа» для специальности 020101, 175.88kb.
• Методические указания и контрольные задания по дисциплине Физическая и коллоидная химия, 320.37kb.
• Рабочая программа дисциплины «аналитическая химия» Направление подготовки: 020100 Химия, 633.63kb.
• Образовательная программа 240100 Химическая технология и биотехнология Дисциплина Химия, 54.66kb.
• Рабочая программа спецкурса «Методы органического синтеза» для специальности 020101, 103.25kb.
• Рабочая программа дисциплины «Физическая химия» для подготовки бакалавров и магистров, 352.69kb.
• Рабочая программа дисциплины (модуля) «математический анализ», 424.74kb.
• Рабочая программа дисциплины (модуля) «Уравнения математической физики», 266.58kb.
• Рабочая программа дисциплины «Физическая химия» Модуль «Химическая кинетика», 318.27kb.

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ХИМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ


Утверждено на заседании Утверждено на заседании

методической комиссии кафедры физической химии

химического факультета

протокол №___от_________ протокол № 1 от 1.09.2005

Председатель метод. комиссии Зав. кафедрой физхимии,

_________________________ ______________________________

профессор Т.Н.Воробьева В.В. Паньков


УТВЕРЖДАЮ

Декан химического факультета

__________________________

« »________________2005 г.


ПРОГРАММА

СПЕЦКУРСА «МЕТОДЫ РАСЧЕТА

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВ»

для студентов специальности G 31 05 01-01 «Химия»

(специализация «Физическая химия»)

Пояснительная записка

При изучении спецкурса ставятся следующие цели:

• Углубить знания студентов в области химической термодинамики.
  
• Познакомить студентов с классификацией и теоретическими основами методов расчета термодинамических и физико-химических свойств веществ и химических равновесий.
  

1.Значение и области применения расчетных методов химической термодинамики.

2. Теория расчетов физико-химических свойств веществ и классифи­кация методов расчета.

2.1. Расчетные методы, базирующиеся на фундаментальных физичес­ких теориях. Квантово-химические расчеты энергетических свойств моле­кул. Расчеты термодинамических свойств веществ методами статистичес­кой термодинамики. Расчеты физико-химических свойств методами молеку­лярной механики.

2.2. Методы сравнительных расчетов термодинамических и физико-химических свойств веществ. Химическое подобие и физико-химические свойства. Классификация методов сравнительного расчета по М. X. Карапетьянцу. Метод однотипных реакций В.А.Киреева. Принцип соответственных состояний. Корреляционные методы.

2.3. Аддитивные методы расчета физико-химических свойств, бази­рующиеся на классической теории строения молекул. Современный вариант основных постулатов классической теории строения молекул. Принципы классификации эффективных атомов, химических связей, групп, попарных взаимодействий. Методы определения долей физико-химических свойств, приходящихся на эффективные атомы, химические связи, группы, попарные взаимодействия. Области применения аддитивных методов расчета.

3.Методы практических расчетов физико-химических и термодинамических свойств.

3.1. Расчеты энергетических свойств веществ. Методы расчета H газов и жидкостей: Бернштейна - Татевского - Папулова, Бенсона и т.п. Модификация метода Татевского для расчета Н циклических соединений (Кабо, Роганов). Инкрементные методы расчета Н регулярных рядов веществ. Использование инкрементов замены для расчета физико-химических свойств.

Методы расчета энтальпий сублимации, испарения, плавления.

3.2. Расчет термодинамических свойств - S(T), Cp, G(T)-H(0) ад­дитивными и сравнительными методами. Расчет Ср и S(T) газов по Бенсону. Метод Татевского. Инкрементный метод.

3.3. Расчеты характеристических свойств - критических парамет­ров, температур плавления, кипения, фактора ацентричности и т.п. Со­отношения между P-V-T чистых газов и жидкостей. Уравнения состояния реальных газов, жидкостей. Уравнения состояния с вириальными коэффи­циентами. Использование принципа соответственных состояний для расче­та P-V-T зависимостей. Зависимости давлений насыщенного пара индивидуальных веществ от температуры.

3.4. Методы расчета теплопроводности, вязкости, коэффициентов диффузии газов и жидкостей. Расчеты поверхностного натяжения жидкос­тей.

4. Методы практических расчетов химических равновесий. Расчеты химических равновесий многокомпонентных и многофазных систем методом минимизации изобарного потенциала.


СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ПРАКТИКУМА

1. Математические методы для термодинамических расчетов. Методы решения систем линейных уравнений. Метод наименьших квадратов. Определение погрешностей вычисляемых величин.
   
2. Использование компьютеров в термодинамических расчетах. Работа с DOS, вспомогательными и прикладными программами.
   
3. Аддитивные расчеты. Составление систем уравнений, оценка эффективности моделей и выполнение практических расчетов.
   
4. Расчеты энергетических свойств веществ методом молекулярной механики.
   
5. Корреляционные уравнения в термодинамических расчетах.
   
6. Расчеты химических равновесий.
   
7. Использование справочной литературы при расчетах. Знакомство с базами термодинамических данных.
   

РЕКОМЕНДОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Рид Р., Праусниц Д., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей. Л., Химия,1982.
   
2. Татевский В.М. Теория физико-химических свойств молекул и ве­ществ. МГУ, 1987.
   
3. Яровой С.С. Методы расчета физико-химических свойств углево­дородов. М., Химия, 1978.
   
4. Абросимов В.Ф. и др. Методы расчета термодинамических свойств газов и жидкостей. М., Химия, 1974.
   
5. Кабо Г. Я., Роганов Г.Н., Френкель М.Л. Термодинамика и равно­весия изомеров. Минск, Университетское, 1986.
   
6. Карапетьянц М.Х. Методы сравнительного расчета физико-химических свойств. М., Наука, 1965.
   
7. Киреев В.А. Методы практических расчетов в термодинамике хи­мических реакций. М., Химия, 1970.
   
8. Зимин Р.А., Папулов Ю.Г. Термодинамические расчеты. Калинин, КГУ,1985.
   
9. Бенсон С. Термохимическая кинетика. М., Мир, 1971.
   

10.Буркерт У., Эллинжер Н. Молекулярная механика. М., Мир, 1986.

11. Уэйлес С. Фазовые превращения в химической технологии. М., Мир, 1989.

12. Демидович Б.П., Марон И.А, Основы вычислительной математики. М.,

Наука, 1966.

13. TRC Thermodynamics Tables. The Texas A&V University, 2000.


Составил

профессор Г.Я. Кабо