Физическая химия. Кинетика

О курсе

Курс знакомит пользователей с основными кинетическими методами для анализа химических и фазовых превращений в макроскопических системах. На основе полученных знаний они осваивают возможность составлять кинетические модели процессов в многокомпонентных, многофазных системах и решать соответствующие задачи аналитическими и численными методами, распознавать особенности кинетики гетерогенных процессов, определять лимитирующие стадии.

Присоединяйтесь к Telegram-каналу Онлайн-курсы НИТУ МИСИС или пишите на openedu@misis.ru. Мы ответим на все ваши вопросы.

Результат

В результате обучения студент способен:

Применять методы формальной кинетики при анализе химических превращений веществ;
вычислять скорости химических реакций по экспериментальным данным и выполнять расчеты параметров кинетического уравнения;
вычислять энергию активации для химических реакций и находить температурную зависимость скорости химической реакции;
использовать законы диффузии для анализа процессов массопереноса вещества;
владеть методами описания гетерогенных химических реакций и определять лимитирующую стадию процесса;
владеть методами описания твердофазных химических реакций.

Формируемые компетенции

22.03.01 Материаловедение и технологии материалов), (11.03.04 Электроника и наноэлектроника), (28.03.01. Нанотехнологии и микросистемная техника)

Знать теоретические основы организации и планирования физических исследований, ОПК-1;

Знать основы химической кинетики, катализа и электрохимии, ОПК-1;

Уметь применять основы химической кинетики, катализа и электрохимии при описании полученных экспериментальных результатов, ОПК-1;

О преподавателях

Петелин Александр ЛьвовичПрофессор каф.физической химии НИТУ МИСИС

Входные требования

Курс лекций подходит для широкого круга слушателей с базовой подготовкой по математике в пределах курсов «Интегральное и дифференциальное исчисление», включая раздел о решениях дифференциальных уравнений. Для эффективного усвоения курса обязательно знаком

ство с курсами «Химическая термодинамика», «Химия» и «Физика».

Содержание курса

Раздел 1 Формальная химическая кинетика.

Кинетика; химическая кинетика, скорость реакции
Кинетическое уравнение и порядок реакции
Порядок реакции; время полупревращения
Методы определения порядка реакции

Раздел 2 Кинетика вблизи равновесия. Зависимость скорости реакции от температуры

Кинетика и равновесие
Зависимость скорости реакции от температуры
Теория переходного состояния (теория абсолютных
скоростей реакций)

Раздел 3 Кинетика сложных реакций

Кинетика параллельных и последовательных реакций
Автокаталитические реакции в открытых системах
Цепные реакции

Раздел 4 Диффузия.

Диффузия – общее описание
2-ое уравнение диффузии, основные решения
Основные результаты экспериментальных исследований диффузии в твердых телах

Раздел 5 Механизмы диффузии в твердых телах

Модель случайных блужданий
Механизмы диффузии в кристаллах
Диффузия в многофазных системах

Раздел 6 Кинетика гетерогенных процессов

Общие понятия гетерогенной кинетики
Процессы последовательного и параллельного массопереноса
Процессы последовательного и параллельного массопереноса и химической реакции

Раздел 7 Поверхностные явления

Поверхности раздела фаз, их характеристики
Теория Лангмюра
Эффективная поверхность. Полимолекулярная адсорбция
Адсорбция в растворах

Раздел 8 Кинетика фазовых превращений

Фазовые переходы 1-го рода
Критический размер зародышей
Скорость зарождения центров и линейная скорость роста
Гетерогенное образование зародышей. Уравнение Аврами.

Раздел 9 Фазовые превращения второго рода. Теория электролитов.

Фазовые превращения 2-го рода
Теория электролитов. Положения теории Аррениуса
Теория электролитов. Определение степени диссоциации
Теория электролитов.Степень диссоциации.Числа переноса

Раздел 10 Электродные процессы. Общее заключение

Электрохимия окислительно- восстановительных процессов
Термодинамика электродных процессов
Типы электродов

Профессии, специальности и направления подготовки	27.00.00 Управление в технических системах 19.00.00 Промышления экология и биотехнологии 16.00.00 Физико-технические науки и технологии 21.00.00 Прикладная геология, горное дело, нефтегазовое дело и геодезия 22.00.00 Технологии материалов 09.00.00 Информатика и вычислительная техника 17.00.00 Оружие и системы вооружения 14.00.00 Ядерная энергетика и технологии 18.00.00 Химические технологии 12.00.00 Фотоника, приборостроение, оптические и биотехнические системы и технологии 29.00.00 Технологии легкой промышленности 25.00.00 Аэронавигация и эксплуатация авиационной и ракетно-космической техники 10.00.00 Информационная безопасность 23.00.00 Техника и технологии наземного транспорта 20.00.00 Техносферная безопасность и природообустройство 08.00.00 Техника и технологии строительства 13.00.00 Электро- и теплоэнергетика 24.00.00 Авиационная и ракетно-космическая техника 11.00.00 Электроника, радиотехника и системы связи 26.00.00 Техника и технологии кораблестроения и водного транспорта 28.00.00 Нанотехнологии и наноматериалы 15.00.00 Машиностроение 07.00.00 Архитектура
Область деятельности	Инженерное дело, технологии и технические науки
Дата окончания записи	20.12.2023
Трудоёмкость в з.е.	4.0
Количество лекций	10
Дата ближайшего старта	11.09.2023
Дата окончания	20.01.2024
ID курса	b26956200cca4cb4a133bfc9e26d911b
К-во обучающихся на версии курса	5933
Язык	Русский
Длительность	10 недель
Сертификат	Есть
Версия	12