Home AZRUEN

“KİMYƏVİ KİNETİKA VƏ KATALİZ” İXTİSASINDAN DOKTORANTURAYA PROQRAM

30/10/2015

AZƏRBAYCAN RESPUBLİKASI təhsil nazirliyi

bakı dövlət universiteti

 

Təsdiq edirəm

«_____» «____________» 2015-ci il

 

 

2316.01 “Kimyəvi kinetika və kataliz”

ixtisası üzrə fənn

 

P R O Q R A M I

 

 

 

Bakı Dövlət Universitetinin kimya fakültəsinin Elmi Şurası tövsiyə etmişdir.

 

BAKI -2015

 

G İ R İ Ş

Fiziki kimyanın predmeti və onun inkişaf tarixi. Fiziki kimyanın əsas anlayışları. Ekstensiv və intensiv kəmiyyətlər, sistem, izolə olunmuş, qapalı və açıq sistemlər, proses, termodinamik funksiyalar, hal funksiyası anlayışı, keçid funksiyaları.

Fiziki kimyanın əsas bölmələri: kimyəvi termodinamika, kimyəvi kinetika və kataliz, məhlullar və faza tarazlıqları, elektrokimya, səth hadisələr.

1. KİMYƏVİ TERMODİNAMİKA

1.1. Termodinamikanın əsas anlayışları və qanunları.

Termodinamikanın əsas anlayışları: izolə olunmuş, qapalı və açıq sistemlər, tarazlıqlı və qeyri-tarazlıqlı sistemlər, termodinamik dəyişənlər, temperatur, intensiv və ekstensiv dəyişənlər. Hal tənliyi. Virial hal tənlikləri.

Termodinamikanın I qanunu. İstilik, iş, daxili enerji, entalpiya, istilik tutumu. Hess qanunu. Standart hallar və kimyəvi reaksiyaların standart istilikləri. Reaksiyanın istilik effektinin temperaturdan asılılılığı. Kirxohf formulu. Standart termodinamik kəmiyyətlər cədvəlləri və onların termodinamik hesablamalarda istifadə olunması.

Termodinamikanın II qanunu. Entropiya və onun dönən və dönməyən proseslərdə dəyişməsi. Karno-Klauzius teoremi.

Gibbsin fundamental tənlikləri. Xarakteristik funksiyalar. Gibbs enerjisi, Helmholts enerjisi. Maksvell tənlikləri. Tarazlıq şərtləri və proseslərin özbaşına getmə meyarları.

Gibbs-Helmholts tənliyi. Kimyəvi prosesin işi və istiliyi. Kimyəvi potensiallar.

Kimyəvi tarazlıq. Kütlələrin təsiri qanunu. Tarazlıq sabitlərinin müxtəlif növləri və onlar arasında əlaqə. Vant-Hoff izotermii. Kimyəvi reaksiyanın izobar və izoxor tənlikləri. Termodinamik funksiyaların standart qiymətlər cəd­vəllərinə əsasən kimyəvi reaksiyaların tarazlıq sabitlərinin hesablanması. Gətirilmiş Gibbs enerjisi və onun kimyəvi tarazlıqların hesablanmasında istifadəsi.

1.2. Məhlullar. Faza tarazlıqları.

Məhlulların müxtəlif növləri. Məhlulların tərkibinin ifadə üsulları. İdeal məhlullar, məhlulların ideallığının ümumi şərtləri. Maye məhlulların doymuş buxar təzyiqi. Raul  qanunu. Real məhlullar və onların xassələri. Aktivliklər metodu. Aktivlik əmsalları və onların təyini.

Məhlulların komponentlərinin kimyəvi potensiallarının təyinində standart hallar. Simmetrik və qeyri-simmetrik hesablatma sistemləri.

Məhlulların kolliqativ xassələri. Məhlulların donma temperaturunun dəyişməsi, krioskopiya. Osmos təzyiqi. Parsial molyar kəmiyyətlər, onların binar sistemlərdə təyini. Gibbs-Dyügem tənliyi.

İdeal və real məhlullar üçün qarışma funksiyaları. Sonsuz duru məhlullar.

Heterogen sistemlər. Komponent, faza, sərbəstlik dərəcələri anlayışları. Gibbsin fazalar qaydası.

Birkomponentli sistemlər. Su, kükürd, fosfor və karbonun hal diaqramları. Birinci növ faza keçidləri. Klapeyron-Klauzius tənliyi.

İkikomponentli sistemlər. İkikomponentli sistemlərin müxtəlif diaqramları. İkikomponentli sistemlərdə maye-buxar tarazlığı. Gibbs-Konovalov qanunları. Azeotrop qarışıqlar.

Üçkomponentli sistemlər. Gibbs üçbucağı.

 

2. Adsorbsiya səth hadisələri.

Adsorbsiya. Adsorbent, adsorbat. Adsorbsiyanın növləri. Fiziki və aktivləşdirilmiş adsorbsiya. Adsorbsiya istiliyi. Diferensial və inteqral adsorbsiya istiliyi. Adsorbentin səthinin quruluşu və məsaməliliyi. Lokallaşmış və delokallaşmış adsorbsiya. Bircinsli səthdə adsorbsiya. Qeyri-bircinsli səthdə adsorbsiya. Monomolekulyar və polimolekulyar adsorbsiya. Adsorbsiya tarazlığının dinamik xarakteri.

Adsorbsiya izotermləri və izobarları. Henri tənliyi. Adsorbsiyanın tarazlıq sabiti. Lənqmür tənliyi. Məhlullarda adsorbsiya. Polimolekulyar adsorbsiya üçün BET tənliyi. Adsorbentin xüsusi səthinin təyini.

Xromatoqrafiya, onun müxtəlif növləri (qaz, maye və s.).

Fazaların ayırıcı səthi. Sərbəst səthi enerji, səthi gərilmə, səthi təbəqənin izafi termodinamik funksiyaları. Maye buxar sərhəddində səthi gərilmənin temperaturdan asılı olaraq dəyişməsi.

Rebinder effekti: bərk cisimlərin səthi enerjisinin azalması hesabına möhkəmlik və plastikliyinin dəyişməsi.

Kapilyar hadisələr. Buxar təzyiqinin mayenin səthinin əyriliyindən asılılığı. Kapilyar kondensləşmə. Həll olmanın həllolan hissəciklərin səthinin əyriliyindən asılılığı (Gibbs-Ostvald-Freyndlix qanunu).

 

3.Elektrokimya

Elektrolit məhlulları. İon-dipol qarşılıqlı təsiri elektrolit məhlullarının davamlılığını təmin edən əsas proses kimi. Elektrolit məhlullarında aktivlik əmsalları. Orta aktivlik və orta aktivlik əmsalı, onların ayrı-ayrı ionların aktivlikləri ilə əlaqəsi. Debay-Hükkel nəzəriyyəsinin əsas müddəaları. İon atmosferinin potensialı.

Fazaların ayırıcı səthində və elektrokimyəvi dövrələrdə elektrokimyəvi tarazlığın şərtləri. Qalvanik elementlərin termodinamikası. Elektrik hərəkət qüvvəsi, onun qalvanik elementdə gedən reaksiyasının Gibbs enerjisi ilə ifadəsi. Tarazlıqda olan elektrokimyəvi dövrə üçün Nernst və Gibbs-Helmholts tənlikləri. Elektrod potensialı anlayışı. Aktivlik əmsallarının qalvanik elementlərin e.h.q.-nin ölçülməsinə əsasən təyini.

Elektrolit məhlullarının elektrik keçiriciliyi: xüsusi və ekvivalent elektrik keçiriciliyi. Köçürülmə ədədi, ionların mütəhərrikliyi və Kolrauş qanunu. Elektroforetik və relaksasiya effektləri.

Elektrokimyəvi reaksiyalar. İkiqat elektrik təbəqəsi. İkiqat elektrik təbəqəsinin qurluşu haqqında model təsəvvürlər. Qui-Çepmen-Qrem nəzəriyyəsi.

Elektrokapilyar hadisələr, Lipman tənliyi.

Elektrod prosesinin sürəti və mərhələləri. Elektrodların polyarizasiyası. Polyaroqrafiya. Mübadilə cərəyanı və ifrat gərginlik. Yüksüzləşmə mərhələsinin sürətinin ikiqat elektrik təbəqəsinin quruluşundan asılılığı.

Kimyəvi cərəyan mənbələri, onların növləri. Elektrokimyəvi korroziya. Korroziyadan müdafiə üsulları.

4. KİMYƏVİ REAKSİYALARIN KİNETİKASI

4.1. Kimyəvi kinetika

Kimyəvi kinetikanın əsas anlayışları. Sadə və mürəkkəb reaksiyalar, molekulyarlıq və sadə reaksiyanın sürəti. Kimyəvi kinetikanın əsas postulatı. reaksiyanın sürətinin təyini üsulları. Kinetik əyrilər. Kinetik tənliklər. Sürət sabiti və reaksiyanın tərtibi. Dəyişən tərtibli reaksiyalar.

Mürəkkəb kimyəvi reaksiyaların fenomenoloji kinetikası. Elementar mərhələlərin asılı olmaması prinsipi. Dönən, paralel və ardıcıl reaksiyalar üçün kinetik tənliklər. Kvazistasionar yaxınlaşma. Bodenşteyn-Tyemkin metodu. Zəncirvari reaksiyalar. Şaxələnməyən və şaxələnən zəncirvari reaksiyaların kinetikası. Şaxələnən zəncirvari reaksiyaların kinetik xüsusiyyətləri. Şaxələnən zəncirvari reaksiyalarda hüdud hadisələri. Alışma yarımadası, induksiya periodu. İstilik partlayışı.

Axında gedən reaksiyalar. İdeal sıxışdırma və qarışma reaksiyaları. Rəqsi reaksiyalar.

Makrokinetika. Heterogen reaksiyaların kinetikasında diffuziyanın rolu. Heterogen katalitik reaksiyaların kinetikası. Reaksiyanın müxtəlif getmə rejimləri (kinetik və xarici kinetik sahələr, xarici və daixili diffuziya sahələri).

Reaksiya sürətinin temperaturdan asılılığı. Arrenius tənliyi. Aktivləşmə enerjisi və onun təyini üsulları.

Kimyəvi reaksiyaların elementar aktları və aktivləşmə enerjisinin fiziki mənası. Molekulun termiki və qeyri-termiki aktivləşdirilməsi yolları. Molekulyar sistemlərdə relaksasiya vaxtı.

Aktiv toqquşmalar nəzəriyyəsi. Kimyəvi reaksiyaların kəsiyi. Tratus-Lyuis formulu. Molekulyar sabitlərə əsasən eksponensial hədd qarşısındakı vuruğun hesablanması. Sterik faktor.

Keçid halı (aktiv kompleks) nəzəriyyəsi. Potensial enerjisinin səthi. Reaksiyanın yolu və koordinatı. Sürət sabitinin statistik hesablanması. Aktivləşmə enerjisi və entropiyası. Sürət sabitinin hesablanmasında molekulyar sabitlərdən istifadə.

Kimyəvi reaksiyaların müxtəlif növləri. Qazlarda  monomolekulyar reaksiyalar. Lindeman-Xristiansen sxemi. PPKM  nəzəriyyəsi. Bimolekulyar və trimolekulyar reaksiyalar, eksponensial hədd qarşısındakı vuruğun temperaturdan asılılığı.

Məhlullarda  gedən reaksiyalar, həlledici və reaksiyaya girən hissəciklərin yükünün təsiri. Qəfəs effekti və solvatlaşma.

Fotokimyəvi və radiasion-kimyəvi reaksiyalar. Elementar fotokimyəvi proseslər. Eksimerlər və eksiplekslər. Elektron həyacanlanması zamanı molekulun  fiziki və kimyəvi xassələrinin dəyişilməsi. Kvant çıxımı. Eynşteyn-Ştark qanunu.

 

4.2. Kataliz.

Katalitik reaksiyaların və katalizatorların təsnifatı. Katalizin aralıq birləşmələr nəzəriyyəsi, energetik uyğunluq prinsipi.

Homogen kataliz. Homogen katalitik reaksiyaların kinetikası.Turşu-əsas katalizi. Spesifik turşu katalizi reaksiyalarının kinetikası və mexanizmi. Qammetin turşuluq funksiyası. Ümumi turşu katalizi reaksiyalarının turşuluq funksiyası. Ümumi turşu katalizi reaksiyalarının kinetikası və mexanizmi. Brensted tənliyi.

Reaksiyaların aktivləşmə enerjiləri və istilikləri üçün korrelyasiya əyriləri spesifik və ümumi əsas katalizi. Nukleofıl və elektrofil kataliz.

Metalkompleks birləşmələri ilə kataliz. Homogen hidrogenləşmə reaksiyaları, onların kinetikası və mexanizmləri.

Fermentativ kataliz. Fermentlərin adsorbsion və katalitik mərkəzləri. Kofermentlər. Fermentativ katalizin mexanizmləri. Fermentativ reaksiyaların kinetikası. Mixaeles-Menten tənliyi.

Heterogen kataliz. Heterogen katalitik reaksiyanın sürətinin ifadəsi. Heterogen katalitik reaksiyaların xarakterik xüsusiyyətləri. Katalizatorun aktiv mərkəzləri. Katalizatorların promotorlaşması və zəhərlənməsi. Katalizatorun modifikasiya edilməsi. Katalizatorun aktivləşməsi və regenerasiyası. Heterogen katalitik reksiyalarda aktivləşmə. Xüsusi və atom aktivliyi. Katalizatorların seçiciliyi. Heterogen katalitik proseslərin mərhələləri. Heterogen katalizdə aktivləşmə səddi. Heterogen katalitik reksiyalarda diffuziya. Diffuziya üçün Fik qanunu. Heterogen katalitik prosesin kinetik və diffuziya oblastları. Heterogen katalitik reaksiyaların kinetikasında adsorbsiyanın rolu. Adsorbsiya izotermi və katalitik reaksiyaların tərtibi. Statik şəraitdə heterogen katalitik reaksiyaların kinetikası. Heterogen katalitik reaksiyaların həqiqi və zahiri aktivləşmə enerjiləri. Katalizatorun səthinin qeyri-bircinsliliyi.

Heterogen katalizin nəzəriyyələri.Katalizin multiplet nəzəriyyəsi. Həndəsi və quruluş uyğunluğu prinsipi. Energetik uyğunluq prinsipi. Multiplet kompleksi. İndeks qrupu. Daşıyıcı üzərində katalizatorlar. Adsorbsion katalizatorlar. Aktiv ansambıllar nəzəriyyəsi. Aktiv mərkəzlər. Katalizin electron nəzəriyyəsi.

Heterogen katalizatorların işlənməsinin müasir nəzəriyyələri. Əsas sənaye katalitik prosesləri.

ƏDƏBİYYAT

  1. 1. Əhmədov E.İ, Məmmədov S.E, Rzayeva N.A, Fiziki kimya                            .          Bakı 2009,I hissə
    1. 2. Полторак О.М. Термодинамика в физической химии, М.: .    .   ВШ, 1991.
  1. Пригожин Н., Кондепуди Д., Современная термодинамика. От тепловых двигателей  до диссипативных структур. М.: Мир, 2002.
  2. Эткинс П. Физическая химия. М.: Мир 1980, т.1,2
  3. Babanlı M.B., Allahveridyeva H.X. Fiziki və kolloid kimya. Bakı, BDU, 1998.
  4. Дамаскин Б.Б., Петрий О.А., Цирлина Г.А. Электрохимия. М.; Химия, 2001.
  5. Əhmədov E.İ., Rzayeva N.A. Kimyəvi kinetika və kataliz. Bakı, BDU, 2005.
  6. Эмануэль Н.М., Кнорре Д.Г. Курс химической кинетики. М.: ВШ, 1984.
  7. Байрамов В.М. Основы химической кинетики и катализа, М.: Академия, 2003.
  8. Mirzai C.İ., Əsəmov A.K., Şəmilov N.T. Heterogen katalizin əsasları. Bakı, ADNA, 2002.
  9. Панченков Г.М., Лебедев В.П. Химимческая кинетика и катализ. М.: Химия, 1985.

Kimya fakültəsinin dekanı                          prof. A.Ə.ƏZİZOV

Tərtib edənlər:

«Fiziki və kolloid kimya»

kafedrasının müdiri                                      prof. E.İ.ƏHMƏDOV

prof.S.E.MƏMMƏDOV дос. Й.Х.Шащвердийев

Bookmark and Share
© Baku State University