- •Физикалық және коллоидтық химия
- •5B072700- Азық-түлік өнімдерінің технологиясы.
- •5B072800 – Өңдеу өндірістерінің технологиясы.
- •Физикалық және коллоидтық химия. «Физикалық және коллоидтық химия» пәні бойынша есептер шығаруды ұйымдастырудың әдістемелік нұсқаулары.- Қостанай: а.Байтұрсынов атындағы қму., 2013.- 56 б.
- •Әдістемелік нұсқаулар
- •1 Термодинамиканың бірінші бастамасы
- •2 Термодинамиканың екінші бастамасы
- •3 Термодинамикалық потенциалдар
- •4 Химиялық реакциялар кинетикасы
- •5 Бейэлектролит ерітінділері
- •6 Электролит ерітінділері
- •7 Электродтық потенциалдар және гальваникалық тізбектер
- •8 Коллоидтық жүйелер
- •9 Микрогетерогенді жүйелер
- •Физикалық химия Тақырып 1. Термодинамиканың бірінші бастамасы
- •Есептер шығаруда мысалдар:
- •Тақырып 2 Термодинамиканың екінші бастамасы
- •Тақырып 3 Термодинамикалық потенциалдар. Химиялық тепе-теңдік. Фазалық тепе-теңдік.
- •Химиялық тепе-теңдік
- •Тақырып 4. Химиялық реакциялардың кинетикасы
- •Реакция жылдамдығының концентрация мен температураға тәуелділігі.
- •Тақырып 5. Бейэлектролит ерітінділері
- •Ерітінділер концентрациясы
- •«Сұйықтық – бу» тепе-теңдігі
- •Ерітінділердің қату және қайнау температураларын өлшеу.
- •Ерітіндінің осмостық қысымы (π)
- •Тақырып 6. Электролит ерітінділері
- •Электролит ерітінділері
- •Тақырып 7. Электродтық потенциалдар мен гальваникалық тізбектер
- •Коллоидтық химия Тақырып 8. Коллоидтық жүйелер
- •Иондық адсорбция
- •Иондық адсорбцияның ерекшеліктері
- •Иондардың химиялық табиғатының әсері
- •Тақырып 9. Микрогетерогенді жүйелер. Жоғары молекулалық қосылыстар.
- •Жоғары молекулалық қосылыстардың ісінуі мен еруі
Әдістемелік нұсқаулар
1 Термодинамиканың бірінші бастамасы
Химиялық термодинамика химиялық реакцияның жүру барысына және еру, булану, кристалдану, адсорбция процестерінде энергия түрлерінің өзара алмасу және өзгеру заңдылықтарын зерттейді. Химиялық термодинамика мынадай негізгі мәселелерді қарастырады:
а) әртүрлі химиялық заттардың немесе бір заттың әртүрлі фазаларының тепе- теңдікте болу жағдайлары;
ә) белгілі-бір жағдайда химиялық реакцияның немесе фазалар түрленуінің өздігінен жүру мүмкіндігі;
б) химиялық реакция кезіндегі жылу мен энергияның басқа түрлерінің қарым-қатынастары;
в) тепе-теңдік және химиялық реакцияның бағыты туралы мәселелерді сандық түрде көрсететін қасиеттерді өлшеу тәсілдеріне негіз болатын принциптер.
Термодинамика екі заңға (1-ші және 2-ші бастамаларға) сүйенеді.
Термодинамиканың бірінші бастамасы – энергияның сақталу және алмасу заңы. Сырттан берілген жылу энергиясы жүйенің ішкі энергиясын өзгертуге және жұмыс жасауға жұмсалады. Бұл бастамада Гесс заңының алатын орны ерекше. Бұл заң бойынша:
Термохимиялық теңдеулерді кәдімгі химиялық теңдеулер сияқты бір – біріне қосуға, бір-бірінен алуға болады, бүтін сандарға көбейтуге болады.
Термохимиялық теңдеулерді пайдалана отырып заттардың түзілу жылуларын және реакцияның жылу эффектісін есептеп шығаруға болады.
Реакцияның жылу эффектісі реакция өнімдері мен бастапқы заттардың жылу эффектілірінің айырмашылығына тең.
2 Термодинамиканың екінші бастамасы
Термодинамиканың екінші бастамасын оқу барысында осы фундаменталды табиғи заңдылықтың физикалық мағынасын анықтау керек. Термодинамиканың екінші бастамасы айқын өрнектелген статистикалық сипаттамаға ие. Термодинамикалық функция (күй функциясы), термодинамикалық потенциал ұғымдарының мағынасын түсінуге тырысыңдар. Ішкі энергия, энтальпия, энтропия, изобара-изотермалық және изохора-изобаралық потенциал сияқты термодинамикалық функциялар мен потенциалдарға теориялық және практикалық мағынасын ашуға тырысып көріңдер.
3 Термодинамикалық потенциалдар
Химиялық тепе-теңдіктің физикалық және термодинамикалық мағынасын ашып, энтропияның өзгерісі, максимал жұмыс пен бос энергияны бағалау арқылы химиялық тепе-теңдік сипаттамаларының мүмкіндігі. Гетерогенді реакциялар үшін КР және КС тепе-теңдік константаларының жазылуына көңіл бөліңдер. Тепе-теңдік константаларын термодинамикалық есептеуді әртүрлі жуықтаулар жүргізу арқылы жүргізіледі. Қашан және қандай жуықтауларды мақсатты түрде қолдану керектігін ескеріңдер. «Фаза», «компонент», «босаңдық дәрежесі» анықтамаларын еске сақтаңдар. Фазалық тепе-теңдікті сипаттау әдісі мен оның графиктік көрінісі – күй диаграммасын анықтаңдар. Жүйенің күйін анықтайтын сыртқы параметрлердің n, 2, 1, 0 өзгерісінде Гиббстің фазалар ережесі қалай жазылатынын анықтаңдар.
4 Химиялық реакциялар кинетикасы
Химиялық кинетика – химиялық реакциялардың жылдамдығы мен оған әсер ететін факторлар туралы және химиялық реакциялардың жүру механизмдері туралы зерттейді. Физикалық химияның осы тарауын оқыған кезде химиялық реакция жылдамдығы анықтамасымен, жылдамдық константасы ұғымы және оның физикалық мағынасымен танысу керек. «Молекулалық» және «реакцияның реттілігі» ұғымдарының айырмашылығын ажырата білу керек. Бірінші және екінші ретті реакциялардың кинетикалық теңдеулерін қорыта білу қажет. Химиялық реакция жылдамдығының температураға тәуелділігін қарастырғанда активті молекула ұғымына көңіл бөлу керек. Аррениус теңдеуінің қорытындысы. Аррениус теориясының кемшілігін анықтаңдар.
Өндірісте, тамақ технологияларында ктализ бен катализ мәніне ерекше көңіл бөліп, катализатор әсерінің ерекшеліктеріне, реакция барысында катализатордың қатысуы өнім шығымына әсер етпейтін жағдайларды ескеру керек. Гетерогенді катализ теориясын қарастырыңдар.