Заняття 1
Застосування першого закону термодинаміки до хімічних процесів. Перший закон термодинаміки. Термохімія. Актуальність теми
Хімічна термодинаміка - розділ термодинаміки, що вивчає залежності термодинамічних властивостей речовин від їх складу, будови, середовища а також явищ, які пов'язані з фізико-хімічними процесами (розчинення, випаровування, кристалізація, адсорбція, тощо). В основі хімічної термодинаміки лежать загальні положення і висновки термодинаміки. Перший закон термодинаміки служить основою термохімії, для термохімічних розрахунків використовують закон Гесса - важливе його слідство. У поєднанні з іншими термодинамічними характеристиками термохімічні дані дозволяють проводити вибір оптимальних технологічних режимів хімічних виробництв. З іншого боку, термохімічні дослідження встановлюють зв'язок між енергетичними характеристиками речовин і їх будовою, складом та реакційною здатністю. Термохімічний аналіз застосовується для дослідження стадій біологічного окислення, м'язового скорочення і деяких фізіологічних процесів у клітинах. Порівняння енергетики здорових і хворих клітин дозволяє вивчати різні патологічні явища, розробляти діагностику та методи лікування деяких захворювань на ранніх стадіях, розробляти нові та вдосконалювати відомі лікарські засоби.
Цілі навчання
Загальна мета:
УМІТИ: інтерпретувати фізичну суть першого закону термодинаміки і закону Гесса для подальшого використання таких знань - умінь у фармації.
Конкретні цілі:
УМІТИ:
1. Інтерпретувати типи термодинамічних систем.
2. Інтерпретувати зміни внутрішньої енергії і ентальпії термодинамічних систем.
4. Розраховувати теплоти хімічних і фізико-хімічних процесів.
Зміст навчання
Перелік теоретичних питань:
1. Термодинамічні системи: основні поняття і визначення термодинаміки.
2. Перший закон термодинаміки.
3. Внутрішня енергія і її зміна.
4. Ентальпія та її зміна.
5. Термохімія. Закон Гесса.
6. Термохімія. Рівняння Кирхгоффа.
7. Розрахунок теплоти реакцій із застосуванням закону Гесса і рівнянням Кирхгоффа.
8. Застосування термохімічних розрахунків в технології лікарських засобів.
Граф логічної структури теми: “Перший закон термодинаміки. Термохімія”
Джерела інформації
Основна література:
1. Фізична і колоїдна хімія/ В.І. Кабачний, Л.К. Осіпенко, Л.Д. Грицан та ін.; За заг. ред. В.І. Кабачного.- Харків.: Вид-во УкрФА «Прапор», 1999. - С. 11-29.
2. Фізична та колоїдна хімія. Збірник задач / В.І. Кабачний, Л.К. Осипенко, Л.Д. Грицан та ін.; Під ред. В.І.Кабачного. - Харьків: Вид-во НФАУ „Золоті сторінки", 2001. - С. 7-18.
3. Лекція з теми.
Додаткова література:
1. Физическая и коллоидная химия/ В.И. Кабачный, Л.К. Осипенко, Л.Д. Грицан и др.: Под об.ред. В.И. Кабачного.-Харьков.: Издательство УкрФА «Прапор», 2005.- С.11-29
Орієнтовна основа дії Алгоритм рішення задач з фізичної хімії:
Вивчити уважно умови завдання: визначити, з якими величинами доведеться проводити обчислення, позначти їх буквами, встановити одиниці їх вимірювання, числові значення, визначити, яку величину потрібно знайти. Записати дані задачі у вигляді коротких умов.
Якщо в умовах завдання йде мова про взаємодію речовин, записати рівняння реакції (реакцій) і зрівняти його (їх) коефіцієнтами.
З'ясувати кількісні співвідношення між даними задачі і величиною, що знаходиться. Для цього розділити свої дії на етапи, почавши з питання задачі, з'ясування закономірності, за допомогою якої можна визначити невідому величину на останньому етапі обчислень.
Якщо у вихідних даних не вистачає будь-яких величин, подумати, як їх можна обчислити, тобто визначити попередні етапи розрахунку. Цих етапів може бути декілька.
Визначити послідовність всіх етапів вирішення задачі, записати необхідні формули розрахунків.
Підставити відповідні числові значення величин, перевірити їх розмірності і провести обчислення.