- •Учебно-методический комплекс
- •240700 Биотехнология
- •Содержание
- •1. Рабочая программа
- •240700 Биотехнология
- •2. Место дисциплины в структуре ооп впо
- •3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
- •4. Структкра и содержание дисциплины
- •Образовательные технологии.
- •Оценочные средства.
- •Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля).
- •8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)
- •Тематический план лекций, лабораторных занятий и самостоятельной работы
- •Физическая химия
- •240700 Биотехнология
- •Форма контроля: опрос, задачи, тестирование, экзамен
- •3. Курс лекций
- •Ф изическая химия
- •Процесс самопроизвольного перехода (диффузии) растворителя через проницаемую перегородку из той части системы, где концентрация растворенного вещества ниже, в другую, где она выше, называется осмосом.
- •Законы Рауля и следствия из них
- •Повышение температуры кипения и понижение температуры кристаллизации раствора. Эбуллиоскопия и криоскопия.
- •Электролиз
- •Примеры написания уравнений реакций электролиза.
- •Энергия изолированной системы постоянна.
- •Вечный двигатель первого рода невозможен.
- •Энергия не исчезает бесследно и не возникает из ничего, а лишь эквивалентно переходит из одного вида в другой.
- •Влияние концентрации реагирующих веществ на скорость реакции.
- •Влияние температуры на скорость реакции.
- •Кинетическая классификация химических процессов.
- •Катализ. Ферментативный катализ.
- •Смещение химического равновесия.
- •4. Методические указания по выполнению лабораторных работ
- •Методическое руководство к лабораторным занятиям по физической и коллоидной химии
- •Введение
- •1. Рекомендации по выполнению и оформлению лабораторных работ
- •2. Правила построения графиков
- •Лабораторный практикум Контрольные вопросы по теме: «Термодинамика».
- •Лабораторная работа № 1 Тема: «Определение тепловых эффектов химических процессов»
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть
- •Лабораторная работа № 2 Тема: «Определение теплоты нейтрализации»
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Контрольные вопросы по теме: «Коллигативные свойства растворов».
- •Лабораторная работа № 3 Тема: Определение молекулярной массы неэлектролита криоскопическим методом.
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть
- •Приготовление раствора неэлектролита (один на группу).
- •2. Определение температуры замерзания растворителя
- •3. Определение температуры замерзания раствора
- •4. Определение относительной ошибки измерения.
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Лабораторная работа № 4 Тема: «Определение степени диссоциации растворенного вещества и осмотического давления раствора криоскопическим методом»
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Экспериментальная часть Опыт 1. Приготовление буферных растворов
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть
- •1. Приближенное определение рН с помощью универсального индикатора.
- •2. Точное определение рН
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Контрольные вопросы по теме: «Электрохимические процессы».
- •Лабораторная работа № 7
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть
- •3. Работа с универсальным иономером эв – 74
- •Примеры решения задач
- •0,01 Моль 0,1 моль
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Контрольные вопросы по теме: «Кинетика».
- •Лабораторная работа № 8 Тема: Кинетика каталитического разложения пероксида водорода (гетерогенный катализ).
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Экспериментальная часть.
- •Примеры решения задач.
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Контрольные вопросы по теме: «Скорость химических реакций».
- •Экспериментальная часть
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Экспериментальная часть.
- •Контрольные вопросы по теме: «Адсорбция»
- •Лабораторная работа № 12 Тема: Адсорбция уксусной кислоты почвой
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Экспериментальная часть.
- •Контрольные вопросы по теме: «Коллоидные растворы».
- •Лабораторная работа № 14 Тема: Получение коллоидных растворов
- •Теоретическая часть
- •Способы получения коллоидных растворов.
- •Структура коллоидных систем.
- •I слой iIслой
- •Экспериментальная часть Разновидности конденсационного метода получения золей.
- •1. Смена растворителя. Получение гидрозоля серы или канифоли
- •2. Реакция гидролиза. Получение золя гидроксида железа (III).
- •3. Реакция двойного обмена. Получение золя иодида серебра.
- •4. Получение золя мыла
- •5. Взаимодействие положительно и отрицательно заряженных золей
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Контрольные вопросы по теме: «Свойства дисперсных систем».
- •Лабораторная работа №15 Тема: Коагуляция золей. Свойства растворов высокомолекулярных соединений
- •Теоретическая часть.
- •Свойства коллоидных систем
- •Экспериментальная часть
- •2. Определение защитного числа желатины
- •3. Определение изоэлектрической точки желатина
- •4. Пептизация осадков белков
- •5. Определение знака заряда коллоидных частиц методом капиллярного анализа.
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Контрольные вопросы по теме: «Свойства растворов вмс».
- •Лабораторная работа № 16 Тема: Экспериментальное изучение коллоидных свойств высокомолекулярных соединений
- •Теоретическая часть.
- •Экспериментальная часть
- •1. Определение изоэлектрической точки белка
- •2. Изучение кинетики набухания зерна
- •Условный объем набухающего зерна
- •3. Влияние электролитов на набухание желатина
- •4. Влияние электролитов на желатинирование.
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Контрольные вопросы по теме: «Получение микрогетерогенных систем».
- •Лабораторная работа № 17 Тема: Грубодисперсные (микрогетерогенные) системы. Получение эмульсии, суспензий и пен.
- •Теоретическая часть.
- •Литература
- •Список терминов.
- •Приложения
- •Правила пользования таблицами десятичных логарифмов.
- •Вопросы для подготовки
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тема: Коллигативные свойства растворов. Теоретическая часть
- •Вопросы для подготовки и контроля знаний
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тема: Буферные растворы. Теоретическая часть
- •Вопросы для подготовки и контроля знаний
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тема: Электрохимия. Электропроводимость растворов электролитов. Теоретическая часть
- •Водородный электрод
- •Каломельный электрод
- •Хингидронный электрод
- •Вопросы для подготовки и контроля знаний
- •Примеры решения задач
- •0,01 Моль 0,1 моль
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тема: Химическая кинетика. Скорость химической реакции. Теоретическая часть
- •Вопросы и задачи для самостоятельной подготовки и контроля знаний
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тема: Адсорбция на поверхности растворов. Уравнение Фрейндлиха и Ленгмюра. Адсорбционные явления в почвах, растениях и организмах. Теоретическая часть
- •Вопросы для подготовки и контроля знаний
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Тема: Коллоидные растворы.
- •Способы получения коллоидных растворов.
- •Структура коллоидных систем.
- •I слой iIслой
- •Свойства коллоидных систем
- •Вопросы для подготовки и контроля знаний
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Тема: Растворы высокомолекулярных соединений. Теоретическая часть.
- •Вопросы для самостоятельной подготовки и контроля знаний
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Тема: Микрогетерогенные системы.
- •Вопросы и задачи для самостоятельной подготовки и контроля знаний
- •Список терминов.
- •6. Методические указания по выполнению контрольных работ студентами заочной формы обучения Варианты заданий для контрольных работ
- •Тестовые задания для итогового контроля знаний.
Смещение химического равновесия.
Можно сдвинуть установившееся равновесие, оказывая на систему внешнее воздействие (изменение концентрации реагентов, давление, температуры). Влияние этого воздействия можно предсказать, пользуясь принципом Ле Шателье: если находящаяся в равновесии система подвергается внешнему воздействию, равновесие смещается в таком направлении, которое способствует ослаблению этого воздействия.
Катализатор не смещает химическое равновесие. Увеличение концентрации исходных веществ смещает химическое равновесие в сторону образования продуктов реакции. Увеличение температуры смещает равновесие в сторону эндотермических реакций.
Повышение давления смещает равновесие в сторону образования меньшего числа молекул.
Изучение химического равновесия имеет большое значение как для теоретических исследований, так и для решения практических задач. Определяя положения равновесия для различных температур и давлений, можно выбрать наиболее благоприятные условия проведения химического процесса.
Одно и тоже вещество может при изменении температуры и давления переходить в различные агрегатные состояния. Эти переходы, осуществляемые без изменения химического состава, называют фазовыми переходами. если рассматриваемая система гетерогенная, в которой нет химического воздействия, а имеются лишь фазовые переходы, то при постоянстве температуры и давления существует так называемое фазовое равновесие. Это равновесие характеризуется некоторым числом фаз, компонентов и числом степеней термодинамической свободы или числом степеней свободы.
Число степеней свободы определяется как число параметров системы (температура, давление), которые могут быть произвольно изменены в некоторых пределах без изменения числа и природы фаз в системе.
Число степеней свободы определяется правилом фаз. Правило фаз установлено Дж. Гиббсом(1876):
С = К – Ф+ 2, где
С – число степеней свободы, К – число компонентов, Ф – число фаз, 2 – число независимых параметров. Если один из параметров постоянен, то цифра 2 заменяется цифрой 1.
4. Методические указания по выполнению лабораторных работ
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
Департамент кадровой политики и образования
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Мичуринский государственный аграрный университет»
Методическое руководство к лабораторным занятиям по физической и коллоидной химии
по специальности:
«Технология продуктов общественного питания»
.
Мичуринск-наукоград РФ
2011
Рецензент: заведующий кафедры химии Мичуринского государственного
педагогического института, к.х.н., доцент Золотов М.А.
Методическое руководство к лабораторным занятиям по физической и коллоидной химии: Учебное пособие/к.х.н., ассистент кафедры химии Косенкова О.В., к.х.н., доцент Кузнецова Р.В.– Мичуринск - Наукоград: Изд-во ФГОУ ВПО МичГАУ, 2011. – с.157.
Учебное пособие составлено в соответствии с Государственным общеобразовательным стандартом высшего профессионального образования и “Учебной программой по химии” для студентов, обучающихся по специальности «Технология продуктов общественного питания» очной, заочной и дистанционной форм обучения. В учебном пособии изложены методика выполнения лабораторных работ и кратко - основные теоретические аспекты физической и коллоидной химии, необходимые для их выполнения. Рассматриваются следующие разделы: химическая термодинамика и термодинамика химического равновесия, бинарные системы и их свойства, химическая кинетика и катализ, электрохимия, поверхностные явления, адсорбция, коллоидно-дисперсные и микрогетерогенные системы, высокомолекулярные вещества и их растворы. Приведены контрольные вопросы и задания для самостоятельной проверки знаний студентов.
Пособие рассмотрено на заседании кафедры химии МичГАУ.
Протокол № от г.
© Издательство Мичуринского государственного аграрного университета, 2011г.
Оглавление
Введение |
4 |
Рекомендации по выполнению и оформлению лабораторных работ |
5 |
Правила техники безопасного проведения химического эксперимента |
6 |
Лабораторная работа № 1.Определение тепловых эффектов химических процессов. |
7 |
Лабораторная работа № 2 Определение теплоты нейтрализации |
15 |
Лабораторная работа № 3. Определение молекулярной массы неэлектролита криоскопическим методом. |
22 |
Лабораторная работа № 4. Определение степени диссоциации растворенного вещества и осмотического давления раствора криоскопическим методом. |
31 |
Лабораторная работа № 5.Свойства буферных растворов. |
37 |
Лабораторная работа № 6. Колориметрический метод определения концентрации водородных ионов (рН среды). |
45 |
Лабораторная работа № 7. Потенциометрический метод определения pH среды. |
52 |
Лабораторная работа № 8. Кинетика каталитического разложения пероксида водорода (гетерогенный катализ). |
64 |
Лабораторная работа № 9. Определение константы скорости каталитической реакции гидролиза (инверсии) сахарозы (гомогенный катализ). Лабораторная работа № 10. Влияние концентрации реагирующих веществ и температуры на скорость реакции. |
73
79 |
Лабораторная работа № 11. Определение коэффициента распределения. Лабораторная работа №12. Адсорбция уксусной кислоты почвой. Лабораторная работа № 13. Определение относительной вязкости при помощи капиллярного вискозиметра. |
84 90
99 |
Лабораторная работа № 14. Получение коллоидных растворов. |
105
|
Лабораторная работа № 15.Коагуляция золей. Свойства растворов высокомолекулярных соединений. |
115 |
Лабораторная работа № 16. Экспериментальное изучение свойств высокомолекулярных соединений. |
128
|
Лабораторная работа № 17. Грубодисперсные (микрогетерогенные) системы. Получение эмульсий, суспензий и пен. |
140 |
Рекомендуемая литература |
145 |
Список терминов Приложения |
146 150 |
