Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Харківський Державний університет

харчування та торгівлі

ОПОРНІ КОНСПЕКТИ ЛЕКЦІЙ

з дисципліни

Харчова хімія.

Фізико-хімічні та колоїдні основи

харчових технологій

для студентів напряму підготовки

6.051701 «Харчові технології та інженерія»

спеціальності „Технологія харчування”

Харків

2012

Обговорено і схвалено на засіданні кафедри загальної та харчової хімії,

протокол № від . .2012 р.

Зав. кафедрою: д-р техн. наук, проф. Євлаш В.В.

Рецензент: д-р техн. наук, проф. Тульский Г.Г.

Обговорено і схвалено на засіданні науково-методичної комісії НН ІХТБ ХДУХТ, протокол № від . .2012 р.

Зміст

Тема 1. Хімічна термодинаміка

Лекція № 1. Основні закони термодинаміки.

Лекція № 2. Термохімія.

Лекція № 3. Термодинаміка хімічної рівноваги.

Лекція № 4. Термодинаміка фазових переходів.

Лекція № 5. Термічний аналіз.

Тема 2. Термодинамічні процеси у розчинах.

Лекція № 6. Взаємна розчинність речовин.

Лекція № 7. Фізико-хімічні властивості розчинів.

Лекція № 8. Методи розділення і концентрування рідких систем.

Лекція № 9. Теорія електролітичної дисоціації.

Лекція №10. Рівновага в розчинах електролітів.

Тема 3. Основні закономірності перебігу фізико-хімічних процесів

Лекція №11. Окисно-відновні процеси.

Лекція №12. Електрохімічні процеси.

Лекція №13. Основні положення хімічної кінетики.

Лекція №14. Кінетика складних хімічних реакцій.

Лекція №15. Адсорбційні процеси на рідкій поверхні.

Лекція №16. Адсорбційні процеси на твердій поверхні.

Тема 4. Дисперсні системи

Лекція №17. Одержання і очистка дисперсних систем.

Лекція №18. Фізико-хімічні властивості дисперсних систем.

Лекція №19. Коагуляція і стабілізація ліофобних золів.

Лекція №20. Ліофільні дисперсні системи.

Лекція №21. Мікрогетерогенні системи.

Тема 5. Високомолекулярні сполуки

Лекція №22. Класифікація і фізичний стан ВМС.

Лекція №23. Розчинення і набрякання високомолекулярних сполук.

Лекція №24. Фізико-хімічні властивості розчинів ВМС.

Лекція №1 Основні закони термодинаміки

План лекції

1. Основні поняття термодинаміки. Предмет і зміст фізичної хімії.

2. Перший закон термодинаміки.

3. Другий закон термодинаміки. Поняття про ентропію.

Рекомендована література: [1] С.175-186, 202-217, [2] С.7-9, 15-18, [3] С.5-11, 18-22, [4] С.111-113.

1.1 Основні поняття термодинаміки

Термодинаміка являє собою науку, яка вивчає переходи енергії із однієї форми в іншу або від однієї системи до іншої, а також енергетичні ефекти, що супроводжують фізико-хімічні процеси, можливість і напрямок перебігу цих процесів. Хімічна термодинаміка у свою чергу вивчає взаємне перетворення різних видів енергії у формі теплоти або роботи під час перебігу хімічних реакцій.

Термодинамічною системою називають частину простору, фактично або умовно виділену із навколишнього середовища. Якщо між системою і середовищем здійснюється перебіг процесів теплообміну або перенос маси, то така система називається відкритою. Якщо ж взаємодія між середовищем і системою відсутня, то така система називається ізольованою. Фізичні величини, що характеризують стан системи, називають параметрами. У термодинаміці застосовують три основних параметри: об’єм – V, тиск – Р, температура – Т. Будь-яка зміна параметрів системи називається термодинамічним процесом. Процес, що відбувається за сталої температури називають ізотермічним, за сталого об'єму – ізохорним, за сталого тиску – ізобарним. У термодинаміці користуються також функціями від цих параметрів, такими як внутрішня енергія системи, ентальпія, ентропія тощо. Внутрішня енергія системи U – являє собою суму кінетичної енергії руху усіх часточок системи (електронів, атомів, тощо) та потенціальної енергії їх взаємодії (ядерну, хімічну тощо), за винятком енергії самої системи в цілому. Внутрішня енергія є функцією стану, тобто її зміна визначається тільки вихідним та кінцевим станами системи: U = U₂ – U₁. Ще однією функцією стану є ентальпія Н, яка дорівнює сумі U + РV. У термодинаміці користуються поняттями “теплота” і “робота”. Теплота Q і робота А – це форми передачі енергії від однієї системи до іншої. Теплотою називають форму передачі енергії, що здійснюється внаслідок хаотичного руху молекул. Під час виконання роботи енергія передається шляхом упорядкованого руху молекул під дією зовнішньої сили.