Содержание программы Введение

Цели и задачи дисциплины «Физическая и коллоидная химия». История развития химических наук. Важнейшие открытия ученых.

Значение физической и коллоидной химии для развития технологии пищевых производств, производства продукции общественного питания и для охраны окружающей среды.

Раздел 1. Физическая химия

Методические рекомендации по изучению раздела 1.

1.1. Агрегатные состояния веществ

Общая характеристика агрегатных состояний веществ. Газообразное состояние. Идеальные и реальные газы. Сжижение газов. Уравнение Менделеева – Клапейрона.

Жидкое состояние. Внутренне давление и поверхностное натяжение жидкостей. Методы определения поверхностного натяжения. Вязкость жидкостей. Уравнение Ньютона и Пуазейля (без вывода). Методы определения вязкости жидкостей. Вязкость пищевых продуктов.

Твердое состояние. Кристаллические и аморфные тела.

Лабораторная работа № 1

Определение относительной вязкости жидкостей.

1.2. Основы химической термодинамики. Термохимия

Основные понятия термодинамики. Внутренняя энергия. Первое начало термодинамики. Энтальпия. Тепловые эффекты химических реакций. Закон Гесса. Теплота образования и сгорания химических соединений. Вычисление тепловых эффектов химических реакций.

Второе начало термодинамики. Энтропия. Факторы, определяющие направление химических реакций. Изобарно-изотермический и изохорно-изотермический потенциалы. Максимальная работа реакции и химическое сродство. Условия самопроизвольного течения процесса.

1.3. Фазовые равновесия. Растворы

Фазовые переходы (процессы сублимации, плавления, испарения). Правило фаз Гиббса, его основные понятия. Однокомпонентные системы. Диаграмма состояния воды.

Общая характеристика растворов. Растворы газов в жидкостях. Влияние давления и температуры на растворимость газов в жидкостях. Закон Генри.

Взаимное растворение жидкостей. Влияние на этот процесс различных факторов. Распределение растворенного вещества между двумя несмешивающимися жидкостями. Экстракция. Критическая температура растворения. Растворы твердых тел в жидкостях.

Диффузия и осмос в растворах. Практическое значение диффузии и осмоса в технологических процессах производства пищевой и кулинарной продукции. Осмотическое давление. Уравнение Вант – Гоффа.

Давление пара над растворами. Закон Рауля.

Криоскопия и эбуллиоскопия. Температура кипения и замерзания растворов.

Ионное произведение воды. Водородный показатель. Влияние рН на течение ферментативных процессов, технологических процессов производства пищевой и кулинарной продукции.

1.4. Основы химической кинетики и катализа

Скорость химической реакции, зависимость ее от концентрации реагирующих веществ и температуры. Закон действия масс. Правило Вант – Гоффа. Уравнение Аррениуса. Активные молекулы и энергия активации.

Понятие о фотохимических реакциях, цепных реакциях.

Катализ, его виды: автокатализ, гомогенный, гетерогенный, ферментативный катализ. Их сущность. Применение катализа в пищевых производствах.

Химическое равновесие. Константа равновесия. Смещение химического равновесия. Принцип Ле-Шателье.

Лабораторная работа № 2

Определение зависимости скорости реакции от температуры.

Лабораторная работа № 3

Определение зависимости скорости реакции от концентрации реагирующих веществ, катализатора.