Рабочая программа по дисциплине: Физическая и коллоидная химия. Специальность

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Елец – 2008

0. 
   Пояснительная записка.
   

0. 
   ^ Требования к уровню усвоения содержания дисциплины.
   

- практическое обучение проведению необходимых химических реакций и идентификации продуктов по физической и коллоидной химии;

- знание основных законов и разделов этой дисциплины;

- умение применять свои знания на практике по выбранной профессии.

0. 
   Основные разделы дисциплины:
   

0. 
   Темы и их содержание.
   

1. 
   История и перспективы развития физической химии. Основы химической термодинамики. Первый закон термодинамики (закон Гесса). Энтальпия. Формула Кирхгора. Скорости и механизмы химических реакций. Кинетические уравнения и закон действия масс. Зависимость скорости реакций от температуры. Энергия активации. Уравнение Аррениуса (2 часа).
   
2. 
   Второй закон термодинамики. Химическое равновесие. Фазовое равновесие. Фотохимические реакции их механизмы; типы и применение в развитии сельского хозяйства. Криоскопический и эбуолистический методы определения молекулярной массы. Необратимые реакции первого, второго и третьего порядка (2 часа).
   
3. 
   Растворы различных классов. Растворимость в идеальных и предельно разбавленных растворах. Гетерогенные системы. Правило фаз Гиббса и его вывод. Явление адсорбции. Адсорбент. Адсорбант. Виды адсорбции. Катализ и его общие принципы. Гомогенный и гетерогенный катализ (механизм действия, применение). Применение катализа в сельском хозяйстве (2 часа).
   
4. 
   Контрольная работа по усвоению материала.
   

1. 
   Введение. Различные виды коллоидных систем. Лиофильность, Лиофобность коллоидов. Устойчивость коллоидных систем. Броуновское движение. Осмотическое давление и его значение. Коагуляция лиофобных золей. Пептизация (2 часа).
   
2. 
   Характеристика студней и гелей. Получение коллоидных систем. Дисперсионные методы. Электрофорез и диализ. Общие свойства эмульсий. Понятие о мицеллах. Коллоидные растворы в сельском хозяйстве (2 часа).
   

3. 
   Лабораторные занятия, их содержание и объем в часах.
   

0. 
   Лабораторные занятия по физической химии (10 часов).
   

1. 
   Определение температуры плавления некоторых соединений (Na₂S₂O₃). Изменение состояния, окраски, формы соединений при разных температурах (сера и др.). (3 часа).
   
2. 
   Определение температуры замерзания некоторых растворов соединений (2 часа).
   
3. 
   Определение молекулярной массы криоскопическим, эбулиоскопическим методами (3 часа).
   
4. 
   Характеристика эндотермических, экзотермических процессов при растворении соединений и химических реакциях (2 часа).
   
5. 
   Коллоквиум.
   

1. 
   Получение золя, геля, студня дисперсионными или конденсационными методами (2 часа).
   
2. 
   Изучение процессов коагуляции, седиментации, пептизации в коллоидных системах (мицел).(2 часа)
   

3. 
   Формы текущего, промежуточного и итогового контроля.
   

4. ^

   УЧЕБНО - МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

1. 
   Характеристика 1 и 2 законов термодинамики.
   
2. 
   Получение золя, геля, студня и их свойства.
   
3. 
   Лабораторная работа.
   

3. 
   Лабораторная работа.
   

1. 
   Строение атомов элементов в периодической системе Д.И.Менделеева (10 часов).
   
2. 
   Написать формулы в структурном электронном виде и охарактеризовать связи (вода, серная, азотная, фосфорная, сернистая кислоты, H₂S₂O₇, H₂S₂O₈, Al₂(SO₄)₃, AlPO₄, HclO₄, KmnO₄,CoCl₂O и другие).
   
3. 
   Взаимное влияние атомов в молекулах (ковалентная неполярная и полярная связь, ионная, донорно-акцепторная связь)- 10 часов.
   
4. 
   Характеристика скорости химических реакций и влияние на нее различных факторов- 10 часов.
   
5. 
   Равновесие в гомогенных и гетерогенных системах- 10 часов.
   
6. 
   Катализ (гомогенный, гетерогенный)- 10 часов. Катализаторы, промотры, яды, ингибиторы. Использование катализа в народном хозяйстве.
   

3. 
   Применение правила Шульца- Гарди для коагуляции мицелл. Приготовление коллоидных пленок для диализа или ультрадиализа- 9 часов.
   

4. 
   Применение коллоидных растворов в медицине- 9 часов.
   

1. 
   История и перспективы развития физической химии.
   
2. 
   Строение атома - состав, строение, расположение электронных оболочек, состав ядра.
   
3. 
   Характеристика электронов, позитронов, протонов- количество, заряд, масса.
   
4. 
   Различные виды химической связи: ковалентная (полярная и неполярная), ионная, донорно- акцепторная, водородная, металлическая, ион- дипольная и другие.
   
5. 
   Первый закон термодинамики (закон Гесса). Возможные отклонения от этого закона.
   
6. 
   Второй закон термодинамики, необратимые процессы. Понятие о химическом равновесии.
   
7. 
   Смещение химического равновесия, принцип Ле- Шателье.
   
8. 
   Закон действия масс. Константа равновесия. Примеры смещения химического равновесия в сторону осадков, газов, электролитов и т.д.
   
9. 
   Растворы и виды концентраций.
   
10. 
    Изменение температуры замерзания разных растворов. Криоскопический метод.
    
11. 
    Изменение температуры кипения растворов в сравнении с растворителем. Эбулиоскопический метод.
    
12. 
    Осмос. Осмотическое давление; примеры в народном хозяйстве.
    
13. 
    Явление адсорбции. Адсорбент. Адсорбат. Виды адсорбции.
    
14. 
    Химическая кинетика. Зависимость скорости химических реакций от различных факторов.
    
15. 
    Примеры необратимых реакций разного порядка.
    
16. 
    Фотохимические реакции и применение их на практике.
    
17. 
    Катализ, общие принципы. Гомогенный катализ; гетерогенный катализ. Ферментный катализ (процессы в желудке, растениях и т.д.).
    
18. 
    Активность и селективность катализаторов. Примеры катализа в сельском хозяйстве.
    

1. 
   В сосуде емкостью 2л. находится 10г кислорода при 0⁰С. Под каким давлением находится кислород, если при нормальных условиях 1л кислорода весит 1,43г?
   
2. 
   При нормальных условиях 1л воздуха весит 1,25 г. При какой температуре 1л воздуха будет весить 1,1г, если давление постоянно?
   
3. 
   30мл водорода собрано над водой при 18⁰С и 740мм рт. ст. Какой объем при нормальных условиях займет это же количество водорода?
   
4. 
   Определить процентное содержание серной кислоты в 2н растворе, если плотность раствора равна 1, 063.
   
5. 
   Сколько граммов фосфорной кислоты надо для приготовления 100мл 0, 02н раствора?
   
6. 
   Сколько граммов соляной кислоты надо для приготовления 0, 01н раствора?
   
7. 
   Подобрать коэффициенты в приводимых ниже уравнениях и указать окислители и восстановители:
   

8. 
   Какой объем при 0⁰С и 760мм рт ст будет занимать аммиак, полученный из смеси 50г хлористого аммония с 70г гашеной извести?
   
9. 
   Привести примеры гидрофильных и гидрофобных коллоидных частиц.
   
10. 
    Написать математическое выражение константы нестойкости комплексов:
    

1. 
   Различные виды коллоидных систем.
   
2. 
   Состав и строение мицел.
   
3. 
   Определение коллоидного раствора по эфдекилу Тиндаля. Коагуляция мицел.
   
4. 
   Охарактеризовать принципы коагуляции, седиментации, пептизации.
   
5. 
   Устойчивость коллоидных систем. Броуновское движение.
   
6. 
   Лиофильность, лиофобность коллоидов.
   
7. 
   Седиментационное равновесие. Лиофобные золи. Правило Шульца-Гарди.
   
8. 
   Характеристика золей, гелей, студней (состав, строение).
   
9. 
   Дисперсионные, конденсационные методы получения коллоидных систем.
   
10. 
    Оптические свойства коллоидных систем. Свойства эмульсий.
    
11. 
    Обнаружение мицел, состав, строение.
    
12. 
    Метод меченых атомов и его применение для обнаружения коллоидных частиц.
    
13. 
    Получение и различие гелей, золей, студней.
    
14. 
    Применение солей для коагуляции золей.
    
15. 
    Коллоидные растворы в природе.
    
16. 
    Возможности пептизации для разделения соединений.
    
17. 
    История развития и перспективы коллоидной химии.
    

1. 
   ^ 4.5. Основная литература.
   
2. 
   1. Гельфман М.И., Ковалевич О.В., Юстратов В.П. Коллоидная химия. – М., 2003. – 336 с.
   
3. 
   2. Коллоидная химия: Учебник для университетов и химико-технологических ВУЗов. Щукин Е.Д., Перцов Е.Д., Амешина Е.В. Изд 3-е, прераб и доп. – М., 2004
   
4. 
   3. Физическая и коллоидная химия: Учебное пособие . Кругляков П.М., Хаскова Т.Н. – М.: Изд. Высшая школа, 2005. – 319 с.
   
5. 
   4. Р.Р. Салем. Физическая химия. Термодинамика. – М.: Изд. ФИЗМАТЛИТ, 2004. – 352 с.
   
6. 
   
   
7. 
   ^ 4.6. Дополнительная литература.
   
8. 
   1. Левченко С.И. Лекции по физической и коллоидной химии. Физическая и коллоидная химия для студентов биолого-почвенного факультета.
   
9. 
   2. С.В. Горбунцова, Э. А. Мулоярова, Е. С. Оробейко, Е. В. Федоренко. Физическая и коллоидная химия в общественном питании. М., 2008. – 272 с.
   
10. 
    3. Н.М. Бобкова. Физическая химия тугоплавких неметаллических и силикатным материалов. – М.: Изд. Высшэйная школа. – М., 2007. – 304 с.
    
11. 
    4. Синельников Б.М. Физическая химия кристаллов с дефектами. – М., 2005. – 136 с.
    
    0. 
       
       
    1. 
       
       
    2. 
       Использование информационных технологий.