Termodynamika
W swoim najbardziej elementarnym sensie termodynamikę można zdefiniować następująco: 1: Nie możesz wygrać (Pierwsza zasada termodynamiki) 2: Nie możesz wyjść na zero (Druga zasada termodynamiki) 3: Nie możesz wyjść z gry (Trzecia zasada termodynamiki). Ta seria lekcji zanurza studenta w tematyce termodynamiki chemicznej.
Spontaniczność
Po zakończeniu tej sekcji uczeń będzie potrafił: Precyzyjnie rozróżniać procesy, które są spontaniczne, od tych, które z natury są niespontaniczne. Wyjaśnić rozproszenie materii i energii, które nieuchronnie towarzyszy określonym zjawiskom spontanicznym.
Entropia
Po zakończeniu tego wykładu uczeń będzie przygotowany do: Podania formalnej definicji właściwości znanej jako entropia. Wyjaśnienia fundamentalnej zależności istniejącej między entropią a całkowitą liczbą mikrostanów w układzie. Przewidywania znaku zmiany entropii w odniesieniu do przemian chemicznych i przejść fizycznych.
Druga i trzecia zasada termodynamiki
Po zakończeniu tego rozdziału uczeń będzie przygotowany do: Sformułowania i pełnego objaśnienia drugiej i trzeciej zasady termodynamiki, w szczególności w odniesieniu do nieubłaganego wzrostu nieładu. Dokładnego obliczania zmian entropii zachodzących podczas przemian fazowych i reakcji chemicznych, przy założeniu stanów i warunków standardowych.
Energia swobodna
Po pomyślnym zakończeniu tego wykładu uczeń będzie potrafił: Podać formalną definicję właściwości znanej jako energia swobodna Gibbsa ($G$) oraz wyjaśnić jej fundamentalny związek ze spontanicznością przemian chemicznych. Dokładnie obliczyć zmianę energii swobodnej dla danego procesu, wykorzystując standardowe energie swobodne tworzenia substratów i produktów. Obliczyć zmianę energii swobodnej procesu poprzez umiejętne wykorzystanie entalpii tworzenia oraz entropii substratów i produktów składowych. Wyjaśnić sposób, w jaki czynnik temperatury wpływa na spontaniczność różnych zjawisk chemicznych. Ustalić formalną zależność między standardowymi zmianami energii swobodnej a stałymi równowagi rządzącymi reakcjami odwracalnymi.