Химическая термодинамика и кинетика

Основная цель данного курса – познакомить студентов с аппаратом химической термодинамики и химической кинетики. Курс «Химическая термодинамика и кинетика» состоит из трех блоков: 1) основы химической термодинамики; 2) приложения химической термодинамики; 3) основы химической кинетики. Первый блок познакомит студентов с такими базовыми понятиями химической термодинамики, как уравнения состояния, законы термодинамики, термохимия, энтропия, основные подходы к расчету фазовых и химических равновесий, термодинамические потенциалы. Второй блок курса включает в себя термодинамику растворов неэлектролитов, фазовые равновесия в однокомпонентных и двухкомпонентных системах, а также гомогенные (химические) равновесия. Третий блок состоит из следующих разделов химической кинетики: кинетика реакций целого порядка, кинетика сложных реакций, влияние температуры на скорость химической реакции, приближенные методы химической кинетики, фотохимические и цепные реакции, катализ.

Темы лекций:

1. Основные понятия химической термодинамики

2. Уравнение состояния

3. I закон термодинамики

4. Термохимия

5. II закон термодинамики. Энтропия

6. Термодинамические потенциалы

7. Растворы

8. Термодинамические модели

9. Фазовые равновесия в однокомпонентных системах

10. Фазовые равновесия в двухкомпонентных системах

11. Химические равновесия

12. Основы химической кинетики

13. Кинетика реакций целого порядка

14. Кинетика сложных реакций

15. Зависимость скорости реакции от температуры

16. Цепные и фотохимические реакции. Кинетика реакций в конденсированных фазах

17. Катализ

Продолжительность курса: 72 ч. лекций, 54 ч. семинаров

Форма отчетности: экзамен

Максимальное количество баллов/процентов: 100%
Структура финальной оценки:
- Коллоквиумы
- Контрольные работы
- Домашние работы
Какое количество занятий может быть пропущено без уважительной причины: 0
Список рекомендуемой литературы:

- Основы физической химии: учебник: в 2 ч. Ч. 1:Теория / В.В. Еремин, С.И. Каргов, И.А. Успенская, Н.Е. Кузьменко, В.В. Лунин. М.: Лаборатория знаний, 2019. - 348 С.
- Основы физической химии: учебник: в 2 ч. Ч. 2:Вопросы и задачи / В.В. Еремин, С.И. Каргов, И.А. Успенская, Н.Е. Кузьменко, В.В. Лунин. М.: Лаборатория знаний, 2019. - 271 С.
- Physical Chemistry. Peter Atkins, Julio de Paula. 2010 (Ninth Edition)


Право в современном цифровом мире (Право интеллектуальной собственности и основы международного права)

Химия и физика высокомолекулярных соединений

В курсе изложены теоретические основы и практические приложения химии, физической химии и физики высокомолекулярных соединений. Обсуждаются принципы классификации полимеров, особенности их строения, структуры и свойств. Особое внимание уделяется принципам синтеза разных классов полимеров, способам их химических превращений. Рассматриваются современные представления о поведении растворов полимеров и характеристиках изолированных макромолекул в растворе. Анализируются структура и свойства аморфных и кристаллических полимеров. Освещаются основные тенденции и перспективы развития полимерного материаловедения. Цель курса: 1. Познакомиться с основными терминами, определениями и понятиями науки о полимерах 2. Узнать особенности физико-химического, физического и механического поведения полимеров и понимать их природу 3. Получить представление о методах синтеза и химических превращений основных классов полимеров 4. Познакомиться с основными классами полимерных материалов, способами их получения и переработки В результате освоения курса студент должен знать: 1) основные термины и понятия науки о полимерах; 2) основные методы синтеза основных классов полимеров; 3) особенности структуры и свойств основных классов полимеров; 4) основные принципы получения и переработки полимерных материалов; и уметь: 1) оценивать эксплуатационные характеристики полимеров и материалов на их основе; 2) прогнозировать изменение свойств полимера при химических, физических и физико-химических превращениях; 3) определять молекулярно-массовые характеристики полимеров, размеры макромолекул, состав сополимеров; 4) выбирать оптимальный тип синтеза полимера для данного мономера.

Материалы: прошлое, настоящее, будущее

Целью курса "Материалы: прошлое, настоящее, будущее" является получение студентами 2 курса  факультета наук о материалах МГУ-ППИ начальных представлений о структуре твердого тела и ее особенностях, влияющих на свойства получаемых материалов. Также студенты познакомятся с основными типами материалов и методами их синтеза.

Содержание разделов дисциплины:

1. Понятия «вещество» и «материал». Структура твердого тела. Типы сингоний, основные структурные типы (NaCl, CsCl, CaF2, сфалерит, вюрцит), понятия «координационное число», «координационный полиэдр». Расчет количества формульных единиц в элементарной ячейке. Плотнейшие шаровые упаковки и кладки. 

2. Точечные дефекты твердого тела (дефекты по Френкелю, Шоттки). Квазихимические уравнения. 

3. Неметаллические конструкционные материалы 

4. Материалы на основе галогенов: тефлон, поливинилхлорид. Материалы на основе халькогенов. Основные понятия зонной теории твердого тела. 

5. Полимерные материалы. Сравнение механических свойств керамических, металлических и полимерных материалов. 

6. Материалы на основе элементов подгруппы углерода. Устройство и принцип действия солнечных батарей. 

7. Щелочные металлы и их соединения в технике и технологии.  Литий-ионные и натрий-серные аккумуляторы. 

8.  Щелочноземельные металлы и их соединения в современных материалах. Общий  обзор  свойств  щелочноземельных металлов и их соединений. Структурный тип перовскита, фактор толерантности. 

9.  Алюминий, галлий, индий, таллий и их соединения в современной технике и технологии. Алюминий. Алюминиевые сплавы. Полиалюминат натрия «бета-Аl2О3» -суперионный проводник.  Анодный оксид алюминия. ITO. 

10. Методы получения материалов: керамический синтез, золь-гель метод, криохимическая технология, методы получения тонких пленок, темплатный синтез.


Общая физика

Курс «Общая физика» является базовым курсом при изучении физики. На лекциях студенты знакомятся с основными физическими явлениями, методами их теоретического описания и способами их использования в физических приборах. Курс «Общая физика» состоит из следующих  разделов: механика, молекулярная физика и термодинамика, электричество и магнетизм, оптика. Курс сопровождается семинарскими занятиями, на которых студенты учатся решать задачи из курса общей физики.

Органическая химия

Данный курс предполагает изучение физико-химических свойств, способов синтеза и реакционной способности органических соединений.

Целью курса является ознакомление с основными классами органических соединений и механизмами наиболее характерных для веществ этих классов реакций, а также получение навыка решения простых синтетических задач.

1 тема. Введение. Номенклатура, стереохимия, электронные эффекты, физико-химические методы анализа.

2 тема. Углеводороды.
2а. Алифатические углеводороды. Алканы, алкены, алкины, диены.
2б. Ароматические углеводороды.

3 тема. Соединения с одинарной связью углерод-гетероатом.
3а. Галогенпроизводные, спирты, фенолы, простые эфиры, эпоксиды. Нуклеофильное замещение при sp3-гибридном атоме. Элиминирование.
3б. Нитро-, амино- и диазосоединения. Нуклеофильное замещение при sp2-гибридном атоме.

4 тема. Соединения с кратной связью углерод-гетероатом.
4а. Карбонильные соединения.
4б. Карбоновые кислоты и их производные.

5 тема. Циклические соединения.
5а. Алициклы.
5б. Гетероциклические соединения.

Продолжительность курса: 18 недель
54 часа лекций, 72 часа семинары, 108 часов практикум, 120 часов самостоятельной работы.

Форма отчетности: экзамен.

Максимальное количество баллов: 500 (100%)

Структура финальной оценки:
5 контрольных работ: 130 баллов (26%)
4 коллоквиума: 100 баллов (20%)
9 задач практикума: 180 баллов (36%)
экзамен: 90 баллов (18%) 
Экзамен: