Завдання. Вивчити основні закономірності і можливість протікання хімічних реакції, навчитися розраховувати кінетичні характеристики процесів; ознайомитися із залежністю

Вивчити основні закономірності і можливість протікання хімічних реакції, навчитися розраховувати кінетичні характеристики процесів; ознайомитися із залежністю властивостей речовин від їх хімічного складу та будови атомів і молекул.

Одержати певний досвід щодо захисту металів та сплавів від корозії, та вибору конструкційних матеріалів на основі аналізу їх хімічних властивостей.

У результаті вивчення навчальної дисципліни студент повинен

знати:

- закони, що характеризують залежність властивостей речовин від їх хімічного складу та будови атомів і молекул, склад і реакційну здатність пальних в паливах, що використовуються в АКТ;

- загальні термодинамічні та кінетичні закономірності протікання хімічних процесів в АКТ;

- фізико-хімічні властивості металів, сплавів, полімерів у якості конструкційних матеріалів;

- корозію та методи захисту металів та сплавів від корозії. Вплив середовища та параметрів процесів на інтенсивність корозії.

вміти:

- визначати властивості елементів та сполук, виходячи з Періодичного закону Д.І.Менделєєва;

- оцінювати властивості сполук, знаючи типи хімічних зв'язків в молекулах газів, рідин та кристалів;

- вибирати найбільш ефективні параметри протікання процесів;

- оцінювати корозійну стійкість матеріалів в певних умовах експлуатації та вибирати оптимальні методи захисту від корозії;

3. Програма навчальної дисципліни

Змістовий модуль 1. Хімічна термодинаміка та кінетика.

Тема 1. Хімічна термодинаміка.

Предмет і завдання курсу хімії в підготовці інженерів авіадвигунобудування. Роль хімії в конструюванні та виробництві авіаційної техніки. Структура курсу хімії. Енергетика хімічних процесів. Внутрішня енергія та ентальпія. Перший закон термодинаміки. Функції стану.

Закон Геса та наслідки із закону Геса. Термохімічні розрахунки. Ентальпія утворення і згоряння речовин, теплові ефекти реакцій. Теплопродуктивність паливних систем. Залежність теплового ефекту хімічних реакцій від температури. Закон Кірхгофа. Рушійні сили реакцій. Поняття про ентропію та її зміну в різних процесах. Другий закон термодинаміки. Самодовільні і не самодовільні процеси, термодинамічно оборотні процеси. Максимальна і максимально корисна робота процесів. Термодинамічні потенціали, як міра працеспроможності систем і як критерій напрямку перебігу процесів. Енергія Гібса та Гельмгольца, як міра стабільності, спорідненності сполук та напрямку хімічних процесів.

Тема 2. Хімічна кінетика.

Кінетична класифікація реакцій. Фактори, що впливають на швидкість реакцій. Залежність швидкості реакції від концентрації реагентів, закон діючих мас Порядок та молекулярність реакцій Константи швидкості реакцій Період напівперетворення реакцій..Механізм хімічних реакцій та їх молекулярність.

Залежність швидкості реакцій від температури. Теорія активних зіткнень. Енергія активації. Рівняння Ареніуса, правило Вант-Гофа. Методи визначення енергії активації, стеричний фактор. Теорія перехідного стану. Кінетика гетерогенних реакцій, механізм. Механізм радикальних процесів. Ланцюгові реакції, їх кінетика

Гомогенний та гетерогенний каталіз, його особливості та механізм. Хімічна рівновага в гетерогенних і гомогенних системах. Константи хімічної рівноваги. Принцип Ле-Шательє – зміщення рівноваги, як метод оптимізації умов технологічних процесів.

Тема 3. Реакційні властивості речовин.

Періодичний закон Д.І.Менделєєва. Будова багатоелектронних атомів і Періодична система. Принцип Паулі, правила Хунда і Клечковського. Хімічний зв’язок і будова молекул, властивості сполук. Природа хімічного зв’язку. Типи хімічного зв’язку. Квантово-механічна теорія ковалентного зв’язку.

Властивості ковалентного зв’язку та молекул. Гібридизація АО. Структура молекул. Полярність молекул. Характеристики ковалентного зв’язку. Донорно-акцепторний механізм утворення ковалентного зв’язку. Комплексні сполуки, будова та властивості. Іонний зв’язок, його властивості. Властивості сполук з різними типами з’язків. Комплексні сполуки, будова та властивості. Міжмолекулярні взаємодії. Водневий зв’язок.

Змістовий модуль 2. Електрохімічні явища

Тема 4. Хімічні джерела електричної енергії.

Електродні потенціали металівв розчинах, розчинниках та ЕРС як основа роботи гальванічних елементів. Механізм їх виникнення. Рівняння Нернста. Стандартні потенціали. ЕРС гальванічних елементів. Рівноважні та нерівноважні потенціали. Явища поляризації та деполярізації в гальванічних елементах.

Електроліз. Закони електролізу - закони Фарадея. Напруга розкладу. ЕРС під час електролізу, перенапруга, потенціали розряду іонів при електролізі. Застосування електролізу в авіаційно-космічній техніці.

Тема 5. Корозія металів та сплавів та методи захисту від корозії.

Фізико-хімічні закономірності процесів хімічної та електрохімічної корозії металів та сплавів. Типи руйнування поверхні металів і сплавів, механізм хімічної та електрохімічної корозії. Фізико-хімічні закономірності хімічної корозії – газової високотемпературної та в неелектролітах (паливах, мастилах). Механізм електрохімічної корозії. Термодинаміка та кінетика корозійних процесів. Внутрішні та зовнішні фактори корозії металів та сплавів.

Основні фізико-хімічні методи захисту металів та сплавів від корозії. Зниження корозійної властивості середовища. Інгібітори корозії. Електрохімічні та хімічні методи нанесення захисних покриттів. Керамічні покриття. Принципи раціонального конструювання, як один із методів захисту від корозії. Ерозія металів та сплавів. Захист від ерозії.

4. Структура навчальної дисципліни