6.3. Примерный перечень вопросов для экзамена:

0. 6.3.1. Примерный перечень вопросов для экзамена:

1. Предмет и значение физической химии. Химическая термодинамика. Основные термодинамические понятия и определения: система (классификация систем), процесс (классификация процессов) термодинамические параметры, функции состояния.

2. Первое начало ( закон) термодинамики. Внутренняя энергия и энтальпия как функции состояния системы. Математическое выражение первого закона термодинамики для изохорного и изобарного процессов.

3. Термохимия. Экзо- и эндотермические реакции. Термохимические уравнения. Закон Гесса. Тепловой эффект химической реакции, его зависимость от температуры (закон Кирхгофа).

4. Три следствия из закона Гесса. Теплота (энтальпия) образования. Теплота (энтальпия) сгорания. Расчеты тепловых эффектов химических реакций по теплотам образования и теплотам сгорания веществ.

5. Тепловые эффекты реакций в растворах. Теплота реакции нейтрализации и электролитической диссоциации. Закон постоянства теплот нейтрализации. Тепловые эффекты растворения веществ.

6. Второй закон термодинамики, его различные формулировки. Энтропия обратимых и необратимых процессов. Энтропия изолированных систем.

7. Термодинамические потенциалы. Свободная энергия Гельмгольца и Гиббса. Условия самопроизвольности и направленности протекания изохорных и изобарных процессов.

8. Третий закон термодинамики. Абсолютная энтропия. Роль энтальпийного и энтропийного факторов в определении направленности процессов.

9. Термодинамика растворов. Образование растворов. Растворимость газов в жидкостях, взаимная растворимость жидкостей, растворимость твердых веществ в жидкостях.

10. Общие свойства растворов. Идеальные растворы. Значение растворов в пищевой промышленности.

11. Растворы неэлектролитов. Давление насыщенного пара над раствором. Закон Рауля. Осмос. Осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа. Температура замерзания и кипения растворов.

12. Отклонение растворов электролитов от законов Рауля и Вант-Гоффа. Изотонический коэффициент.

13. Теория электролитической диссоциации. Диссоциация слабых электролитов. Степень и константа диссоциации. Закон разбавления Оствальда.

14. Теория сильных электролитов Дебая–Хюккеля. Диссоциация сильных электролитов. Ионная сила раствора. Активность и коэффициент активности.

15. Основные понятия химической кинетики. Простые и сложные реакции. Элементарные стадии. Гомогенные и гетерогенные реакции. Факторы, влияющие на скорость химической реакции. Основной постулат химической кинетики (закон действия масс).

16. Скорость химической реакции. Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ. Константа скорости и ее физический смысл. Молекулярность и порядок реакции

17. Кинетические уравнения для реакции нулевого порядка. Период полупревращения (полураспада). Экспериментальное определение константы скорости.

18. Зависимость скорости реакции от температуры. Правило Вант-Гоффа. Энергия активации. Уравнение Аррениуса.

19. Катализ и катализаторы. Общая характеристика катализаторов. Гомогенный и гетерогенный ферментативный катализ. Положительный и отрицательный катализ. Общие закономерности каталитических реакций. Механизм действия катализаторов.

20. Предмет и задачи коллоидной химии. Значение коллоидной химии в пищевой промышленности. Роль коллоидных систем и явлений в природе и технике.

21. Общая характеристика дисперсных систем. Количественные характеристики. Классификация дисперсных систем.

22. Поверхностное натяжение как мера свободной энергии поверхности. Поверхностное натяжение растворов. Самопроизвольные процессы в поверхностном слое.

23. Явления капиллярности и смачивания. Условия смачивания и растекания на твердых и жидких поверхностях. Когезия и адгезия. Физическая адсорбция и хемосорбция. Практическое применение рассмотренных явлений в промышленном производстве пищевых продуктов.

24. Адсорбция на границе жидкость – газ. Уравнение Гиббса. Поверхностно-активные (ПАВ) и поверхностно-инактивные (ПИВ) вещества. Изменение поверхностной активности в гомолитических рядах (правило Траубе.

25. Адсорбция газов и паров на твердых адсорбентах. Уравнение Фрейндлиха. Определение постоянных уравнения Фрейндлиха.

26. Адсорбция из растворов на твердых телах. Изотерма мономолекулярной адсорбции Ленгмюра. Зависимость величины адсорбции от различных факторов.

27. Методы получения дисперсных систем. Конденсационные и диспергационные методы получения дисперсных систем (суспензий, эмульсий, пен, коллоидных растворов).

28. Получение лиофобных коллоидных растворов. Химическая конденсация. Пептизация. Методы очистки коллоидных растворов.

29. Лиофобные коллоидные растворы, строение и свойства.

30. Электрические свойства дисперсных систем. Механизмы образования и строение двойного электрического слоя.

31. Электрокинетический (дзета-) потенциал и его зависимость от различных факторов. Изоэлектрическое состояние.

32. Устойчивость и коагуляция лиозолей. Агрегативная и седиментационная (кинетическая) устойчивость. Коагуляция и седиментация.

33. Коагуляция лиозолей под действием электролитов. Порог (число) коагуляции. Правило Шульце-Гарди. Лиотропные ряды ионов.

34. Повышение агрегативной устойчивости золя (коллоидная защита). Сенсибилизация. Гетерокоагуляция и гетероадагуляция.

35. Структурированные дисперсные системы: коагуляционные и конденсационно-кристаллизационные структуры.

36. Коллоидные ПАВ. Классификация. Свойства водных растворов ПАВ. Мицеллообразование в растворах ПАВ. Критическая концентрация мицеллообразования (ККМ). Зависимость между структурой ПАВ, его концентрацией в растворе и формой образующихся мицелл.

37. Растворы высокомолекулярных соединений (ВМС). Классификация ВМС. Взаимодействие ВМС с растворителем. Механизм набухания и растворения ВМС.

38. Полиэлектролиты. Устойчивость растворов ВМС. Нарушение устойчивости: застудневание, высаливание. Структурообразование в лиофильных системах. Факторы, влияющие на процесс образования студней. Свойства студней (синерезис и тиксотропия). Аномалии вязкости растворов ВМС.

39. Суспензии: классификация, методы получения и свойства разбавленных суспензий. Седиментационная и агрегативная устойчивость. Области применения суспензий, методы их разрушения.

40. Высококонцентрированные суспензии (пасты). Структурообразование в высококонцентрированных суспензиях. Свойства паст: тиксотропия, набухание, агрегативная устойчивость. Области применения суспензий. Пищевая промышленность.

41. Эмульсии: классификация и способы получения. Особенности проблемы устойчивости эмульсий. Эмульгаторы: их действие и типы. Основные характеристики. Определение типа эмульсии. Обращение фаз эмульсии. Применение эмульсий в пищевой промышленности.

42. Пены: классификация, методы получения. Основные характеристики. Устойчивость. Стабилизация пен специальными добавками. Методы разрушения пен. Применение пен в пищевой промышленности.

43. Аэрозоли. Классификация, методы получения. Общая характеристика аэрозолей. Практическое применение аэрозолей. Пищевые аэрозоли.

44. Порошки. Классификация, общая характеристика порошков. Свойства порошков: способность к течению, гранулирование, слеживание. Практическое применение в пищевой промышленности