Termodynamika
Ve svém nejzákladnějším smyslu lze termodynamiku definovat takto: 1: Nemůžete vyhrát (První zákon termodynamiky) 2: Nemůžete skončit nerozhodně (Druhý zákon termodynamiky) 3: Nemůžete vystoupit ze hry (Třetí zákon termodynamiky). Tato série lekcí ponoří studenta do chemické termodynamiky.
Spontánnost
Po ukončení této sekce bude žák schopen: Přesně rozlišovat mezi procesy, které jsou svou povahou spontánní, a těmi, které jsou nespontánní. Vysvětlit rozptyl hmoty a energie, který neměnně doprovází specifické spontánní jevy.
Entropie
Po dokončení tohoto výkladu bude žák schopen: Poskytnout formální definici vlastnosti známé jako entropie. Objasnit základní vztah existující mezi entropií a celkovým počtem mikrostavů v systému. Určit předpovědí znaménko změny entropie v souvislosti s chemickými přeměnami i fyzikálními přechody.
Druhý a třetí zákon termodynamiky
Po uzavření této kapitoly bude žák připraven: Formulovat a poskytnout úplný výklad druhého a třetího zákona termodynamiky, konkrétně s ohledem na neúprosný nárůst neuspořádanosti. Přesně vypočítat změny entropie probíhající během fázových přechodů a chemických reakcí za předpokladu standardních stavů a podmínek.
Volná energie
Po úspěšném dokončení tohoto výkladu bude žák schopen: Poskytnout formální definici vlastnosti známé jako Gibbsova volná energie ($G$) a objasnit její základní vztah ke spontánnosti chemické změny. Přesně vypočítat změnu volné energie pro daný proces s využitím standardních volných energií tvorby reaktantů i produktů. Vypočítat změnu volné energie procesu uvážlivým použitím slučovacích entalpií a entropií složek reaktantů a produktů. Objasnit způsob, jakým faktor teploty ovlivňuje spontánnost různých chemických jevů. Stanovit formální vztah mezi standardními změnami volné energie a rovnovážnými konstantami řídícími zvratné reakce.