Теоретическая база

Этот раздел — короткий учебник: определения, базовые идеи и связь с тем, что показывают 3D‑молекулы и симуляции. Формулы даны минимально — ровно настолько, чтобы понимать смысл процессов.

Понятия

Мини‑конспект

Задания

Рекомендуемый порядок: “Молекулы 3D” → “Перенос и диффузия” → “Кинетика” → “Моделирование” → тест.

3D Броуновское Диффузия Модели ПО

Ключевые идеи

Три опоры описания процессов: термодинамика (куда “хочет” прийти система), кинетика (как быстро), перенос (как распределяется в пространстве).

база

Термодинамика

Отвечает на вопрос: возможно ли превращение и каким будет равновесие при заданных условиях. Здесь важны температура, давление и состав.

Кинетика

Отвечает на вопрос: с какой скоростью идёт реакция и что влияет на скорость (температура, концентрации, катализатор).

Перенос (масса/тепло)

Объясняет, как частицы и тепло перемещаются: диффузия, перемешивание, теплопроводность. Именно перенос часто определяет “узкое место” процесса.

Моделирование

Превращает физико‑химические идеи в расчёт: выбираются допущения, пишутся уравнения, настраиваются параметры и проводится проверка по данным.

Мини‑задание

Выбери один пример процесса (реакция, растворение, смешивание) и распиши: 1) что ограничивает равновесие; 2) что ограничивает скорость; 3) где важен перенос.

Связь с интерактивом

Броуновское — микроскопическая “случайность”, диффузия — макроскопическое выравнивание концентрации, а 3D‑молекулы помогают связать структуру и свойства.

Конспект по темам

Открывай блоки и учи как шпаргалку. После каждого блока — короткое действие на сайте.

конспект

Атом — частица вещества; в химии важнее всего внешние электроны, потому что они участвуют в связи.
Химическая связь — устойчивое взаимодействие атомов в молекуле/кристалле.
Геометрия молекулы влияет на свойства: форму, полярность и характер взаимодействий.

Практика: открой Молекулы 3D, выключи подписи и попробуй определить центральный атом по числу связей.

Система — то, что рассматривается; окружающая среда — всё остальное.
Состояние задаётся параметрами (T, P, состав).
Равновесие — состояние, при котором макропараметры не меняются со временем.

Главное: термодинамика говорит “куда стремится”, но не гарантирует, что процесс пойдёт быстро (это уже кинетика).

Скорость реакции показывает, как быстро меняются концентрации реагентов/продуктов.
Часто скорость зависит от концентраций и температуры, а катализатор ускоряет реакцию, не расходуясь в целом.
В инженерных задачах важна связка: кинетика + перемешивание + теплообмен (иначе расчёт будет неверным).

Диффузия — перенос вещества из области высокой концентрации в область низкой (выравнивание).
Градиент — “насколько резко” меняется величина в пространстве.
В простейшей картине скорость выравнивания определяется коэффициентом диффузии и масштабом области.

Практика: открой Броуновское и Диффузию, сравни микро‑ и макро‑картину.

1) Формулируют цель (что нужно получить).
2) Выбирают допущения и уравнения (модель).
3) Настраивают параметры по данным.
4) Проверяют на примерах и делают вывод.

Практика: открой Моделирование и попробуй описать “вход → модель → выход” для одной симуляции сайта.