8. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

8.1. Список литературы

основной :

1. Стромберг, А.Г. Физическая химия / А.Г. Стромберг, Д. П. Семченко ; ред. Стромберг А. Г. - 4-е изд., испр. - М. : Высш. шк., 2001. - 527 с.

дополнительной :

2. Семиохин И. А. Физическая химия: учеб. для студентов геол. спец. вузов/ Семиохин Иван Александрович. - М.: Изд-во МГУ, 2001. - 272 с.

3. Зимон А. Д. Популярная физическая химия/ Зимон Анатолий Давыдович. - М.: Радэкон, 2000. - 176 с.

8.2. Материально-техническое обеспечение

1. Специализированное и общее оборудование химической лаборатории:

• реактивы и материалы;

• измерительные приборы;

• нагревательные и электронагревательные приборы;

• комплекты раздаточного материала (реактивы, посуда, принадлежности, приборы) для лабораторных опытов и практических работ;

• пособия на печатной основе (таблицы, дидактические материалы);

• экранно-звуковые пособия и мультимедийная аппаратура.

2. Справочные таблицы постоянной экспозиции:

• таблица «Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева»;

• таблица «Растворимость солей, кислот и оснований в воде»;

• таблица «Электрохимический ряд напряжений металлов».

8.3. Методические указания студентам

Вопросы и задачи для самоконтроля

Подготовленности к проведению лабораторных работ

Лабораторная работа №1

1. Предмет, содержание, методы физической химии и ее место среди естественных наук.

1. Возникновение, характерные особенности и методы термодинамики. Основные понятия термодинамики: тепло, окружающая среда, система (классификация), термодинамические параметры экстенсивные и интенсивные.

2. Формы существования материи и энергии. Форма обмена энергии системы с окружающей средой. Закон взаимосвязи массы и энергии.

3. Характеристика термодинамических процессов: адиабатного, изопроцессов, кругового, политропного, изобарно-изотермического, изохорно-изотермического и др.

4. Работа расширения идеального газа. Теория теплоемкости газов. Число степеней свободы. Теплоемкость идеального газа при постоянном давлении, ее зависимость от температуры. Связь между C_p и C_v.

5. Что такое внутренняя энергия системы, из чего она складывается? Что такое кинетическая и потенциальная энергия. Чем отличается внутренняя энергия идеальных и реальных газов. Уравнение состояния реальных газов. Почему термодинамика рассматривает не абсолютные значения внутренней энергии, а только ее изменения?

6. Приведите несколько формулировок первого закона термодинамики и покажите, что они не противоречат одна другой. Почему первый закон термодинамики часто называют первым началом термодинамики? Напишите уравнение первого закона термодинамики для всех систем и процессов. Какие величины, входящие в эти уравнения, зависят от пути процесса.

7. Дайте определение функции состояния. Покажите, что любой параметр состояния можно рассматривать как функцию состояния, а теплоту и работу – нет. Как рассчитать теплоту, работу, изменение энтальпии и внутренней энергии системы при адиабатическом и изопроцессах?

8. Что называется тепловым эффектом химической реакции? Сформулируйте закон Гесса и следствия, вытекающие из него. Каково значение этого закона? Термохимические уравнения.

9. Объясните, почему закон Гесса есть частный случай первого закона термодинамики. Покажите, что тепловой эффект при постоянном давлении есть изменение энтальпии, а тепловой эффект при постоянном объеме – изменение внутренней энергии химической реакции. Почему для конденсированных систем разница между энтальпией и внутренней энергией мала, а газообразных значительна? Напишите уравнение, выражающее связь между тепловым эффектом реакции, проведенной в изобарно-изотермических и изохорно-изотермических условиях.

10. Сформулируйте зависимость теплового эффекта реакции от температуры. Напишите математическое выражение закона Кирхгофа в дифференциальной и интегральной форме. В каких случаях тепловой эффект реакции не зависит от температуры? Почему?

11. Определение теплот разложения, образования, растворения, сгорания, нейтрализации. Энергия связи. Энергия образования кристаллической решетки.

1. Задачи

1. При растворении безводного сульфата меди массой 32 г в воде массой 80 г выделяется 13,3 кДж теплоты, а при растворении кристаллогидрата этой соли массой 50 г в том же количестве воды поглощается 2,34 кДж. Определить теплоту гидратации сульфата меди.

2. Для определения энтальпии образования оксида цинка в калориметрической бомбе сожгли цинк массой 3,27 г. Выделилось 17,37 кДж теплоты. Какова энтальпия образования оксида цинка?

3. Какое количество теплоты необходимо для нагревания 60 г кислорода при постоянном объеме, находящегося при 350С, от 1013 до 506500 Па.