- •Физическая химия
- •Содержание
- •I. Рабочая программа дисциплины
- •1. Цели и задачи изучения дисциплины
- •2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
- •3. Объем дисциплины
- •3.1. Распределение часов по темам и видам учебной работы Форма обучения очная
- •3.2. Распределение часов по темам и видам учебной нагрузки Форма обучения очная
- •4. Содержание дисциплины Введение
- •Основы химической термодинамики
- •Равновесия Термодинамика химического равновесия
- •Фазовые равновесия
- •Растворы Растворы неэлектролитов
- •Растворы электролитов
- •Электрохимия
- •Химическая кинетика и катализ
- •Современная теория химического строения.
- •5. Темы практических/ семинарских занятий
- •6. Лабораторные работы (лабораторный практикум)
- •Тема 1. Предмет и метод термодинамики, основные понятия. Энергия. Закон сохранения и превращения энергии. Первый закон термодинамики. Энтальпия
- •Тема 2. Термохимия. Второй закон термодинамики. Энтропия
- •Тема 3. Фазовые переходы. Термодинамика химического равновесия
- •Тема 4. Фазовые равновесия
- •Тема 5. Растворы неэлектролитов
- •Тема 6. Растворы электролитов
- •Тема 7. Термодинамика и кинетикаэлектродных процессов
- •Тема 8. Химическая кинетика. Катализ
- •Тематика курсовых/контрольных работ/рефератов
- •Темы рефератов
- •Требования к оформлению реферата
- •8. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
- •8.3. Методические указания студентам
- •Вопросы и задачи для самоконтроля
- •Подготовленности к проведению лабораторных работ
- •Лабораторная работа №1
- •Лабораторная работа №2
- •Лабораторная работа №3
- •Лабораторная работа №4
- •Лабораторная работа №5
- •Лабораторная работа №6
- •Лабораторная работа №7
- •Лабораторная работа №8
- •Лабораторная работа №9
- •Индивидуальные задания Законы идеального газа и идеальных газовых смесей
- •I. Теоретические вопросы (все каждому студенту)
- •II. Задачи (каждому студенту номера задач только своего варианта)
- •Приложение 1 закона термодинамики к термодинамическим и химическим процессам
- •Растворы
- •Электрохимия
- •Кинетика и катализ химических реакций
- •8.4. Методические указания преподавателям
- •Рейтинговая система обучения Общие положения
- •Текущий контроль
- •Самостоятельная работа
- •Обобщающий контроль
- •Итоговый контроль
- •Механизм формирования рейтинга
- •II. Материалы, устанавливающие содержание и порядок проведения промежуточных и итоговых аттестаций
- •1. Тематика контрольных работ Химическая термодинамика
- •Фазовое равновесие
- •Химическое равновесие
- •Молекулярные растворы
- •Растворы электролитов
- •Кинетика и катализ
- •Электрохимия
- •2. Вопросы и задачи для самоконтроля Химическая термодинамика
- •Фазовые и химические равновесия
- •Кинетика и катализ химических реакций Вопросы
- •3. Тестовые задания Химическая термодинамика
- •Фазовое и химическое равновесие
- •Растворы
- •Электрохимия
- •Кинетика и катализ
- •Вопросы для подготовки к экзамену
Современная теория химического строения.
Строение и свойства молекул, межмолекулярные взаимодействия, современная теория химического строения молекул, строение конденсированных фаз.
5. Темы практических/ семинарских занятий
Не предусмотрены учебным планом.
6. Лабораторные работы (лабораторный практикум)
Лабораторные работы проводятся в специализированной лаборатории «физической химии», оснащённой необходимым оборудованием: измерительным оборудованием, электрооборудованием, реактивами и лабораторной посудой.
№ и название лабораторной работы |
Цель и задачи лабораторной работы |
Результаты лабораторной работы |
Раздел 1. Химическая термодинамика | ||
1. Определение теплоты нейтрализации |
Научиться практически определять тепловой эффект химической реакции калориметрическим методом. – ознакомиться с устройством, настройкой и работой термометра Бекмана; – определить постоянную калориметрической установки; – определить суммарную теплоту процессов, протекающих в калориметрической установке при нейтрализации сильной кислоты сильным основанием; – определить теплоту разбавления кислоты щёлочью и разбавления щёлочи водным раствором кислоты; – по экспериментальным данным рассчитать тепловой эффект реакции нейтрализации сильной кислоты сильным основанием, сравнить её со справочным значением и рассчитать абсолютную и относительную ошибки определения. |
Определён тепловой эффект химической реакции HCl + NaOH = NaCl + H2O калориметрическим методом |
2. Расчёты химического сродства, направления и глубины протекания химических процессов при разных температурах |
Научиться рассчитывать величины термодинамических потенциалов различными методами, определять по их значениям возможность направления и глубину химических превращений. – определение энергии Гиббса, энтальпии, энтропии, химического потенциала химических процессов; |
Рассчитаны величины термодинамических потенциалов различными методами |
Раздел 2. Равновесия | ||
3. Определение химического равновесия в гомогенных системах
|
Ознакомиться с основными свойствами обратимых реакций и молекулярно-статическим методом исследования химического равновесия. – провести реакцию при двух температурах до достижения химического равновесия, – на основании экспериментальных данных рассчитать для исследуемой реакции среднюю константу равновесия при каждой температуре и средний тепловой эффект реакции. |
Определена константа равновесия реакции 2FeCl3 + 2KI = I2 + 2FeCl2 + 2KCl и её тепловой эффект |
4. Построение диаграммы плавкости двухкомпонентной системы |
Ознакомиться с методом термического анализа на примере смеси, указанной преподавателем. – определить температуру начала и конца плавления заданных чистых веществ и их бинарных смесей различного состава; – на основании опытных данных построить диаграмму плавления системы в координатах: температура – состав смеси; определить эвтектическую температуру и состав эвтектической смеси; – отметить все области на диаграмме, описать состав фаз в каждой из них; – используя полученную диаграмму решить контрольную задачу. |
Построена диаграмма плавкости двухкомпонентной системы |
Раздел 3. Растворы | ||
5. Определение молярной массы растворённого неэлектролита методом криометрии (криоскопии) |
Практически ознакомиться с криоскопическим методом определения молярной массы растворённого неэлектролита. – определить температуру начала кристаллизации растворителя и раствора неэлектролита известной концентрации; – рассчитать молярную массу растворённого неэлектролита, используя результаты эксперимента; – определить относительную ошибку при определении молярной массы вещества. |
Определена молярная масса растворённого неэлектролита криоскопическим методом |
6. Определение степени диссоциации и константы степени диссоциации уксусной кислоты фотоколориметрическим методом |
Ознакомиться с методом колориметрического определения концентрации растворов и определить концентрацию, степень и константу диссоциации уксусной кислоты. – определить оптическую плотность приготовленных растворов соляной кислоты и построить градуировочную кривую в координатах D – C( H+). – определить степень диссоциации уксусной кислоты двумя способами (по градуировочному графику и методом сравнения). – рассчитать константу диссоциации уксусной кислоты. |
Определена степень диссоциации и константы степени диссоциации уксусной кислоты фотоколориметрическим методом |
Раздел 4. Электрохимия | ||
7. Потенциометрическое титрование |
Изучить основы потенциометрического титрования. Научиться определять рН раствора, используя стеклянный электрод. – собрать гальванический элемент с хлорсеребряным и стеклянным электродами и определить его ЭДС с 4-5 эталонными буферными растворами; – определить рН испытуемого раствора. |
Определена рН испытуемого раствора методом потенциометрического титрования
|
8. Коррозия и защита металлов |
Изучение коррозионной устойчивости оксидных плёнок и ознакомление с примерами электрохимической коррозии и некоторыми видами защиты. – определить защитные свойства пластинок, оксидированных термически и химически; – изучить электрохимическую коррозию оцинкованного железа и лужёной жести влияние водных солевых растворов на скорость коррозии. |
Проведён сравнительный анализ результатов термического и химического оксидирования, анодной и катодной защиты металлов |
Раздел 5. Кинетика и катализ | ||
9.Фотометрическое изучение кинетики химической реакции |
Определение порядка, периода полупревращения, энергии активации реакции и константы её скорости. – определить порядок реакции методом изолирования; – рассчитать константу скорости, период полупревращения и энергию активации исследуемой реакции. |
Определены указанные параметры реакции и относительные ошибки их определения |
В рамках часов лабораторных занятий проводятся коллоквиумы.