38

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХІМІКО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ КОЛЕДЖ ІМЕНІ ІВАНА КОЖЕДУБА

ШОСТКИНСЬКОГО ІНСТИТУТУ

СУМСЬКОГО ДЕРЖАВНОГО УНІВЕРСИТЕТУ

ФІЗИЧНА ХІМІЯ

САМОСТІЙНА РОБОТА

робочий зошит

Т – 06. 5.05130105. . СР

Викладач .

Студент

Формат

Зона

Поз.

Позначення

Назва

Оцінка

Примітка

A4

Т – 06. 5.05130105. .01.СР

Молекулярно-кинетична теорія агрегатних станів речовини

A4

Т – 06. 5.05130105. .02.СР

Хімічна термодинаміка та термохімія

A4

Т – 06. 5.05130105. .03.СР

Хімічна рівновага

A4

Т – 06. 5.05130105. .04.СР

Хімічна кінетика

A4

Т – 06. 5.05130105. .05.СР

Каталіз

A4

Т – 06. 5.05130105. .06.СР

Фазова рівновага

A4

Т – 06. 5.05130105. .07.СР

Розчини

A4

Т – 06. 5.05130105. .08.СР

Електрохімія

A4

Т – 06. 5.05130105. .09.СР

Колоїдна хімія

5

І

Т – 06. 5.05130105. . СР

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Розроб.

Самостійні роботи Відомість документів

Літ.

Аркуш

Аркушів

Перевір.

| y |

2

36

ХТК імені Івана Кожедуба ШІ Сум ДУ гр. Т – 06

Н. контр.

Затвер.

ПИТАННЯ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ

1 Молекулярно-кинетична теорія агрегатних станів речовини

1.1 Вступ. Предмет фізичної хімії. Ломоносов М.В. – засновник фізхімії. Внесок вітчизняних та закордонних вчених у розвиток фізхімії. Досягнення сучасної фізхімії і нові напрямки її подальшого розвитку. Загально-наукове та прикладне значення фізхімії. Використання законів та висновків фізичної та колоїдної хімії. [1,4-7], [2,5-8]

1.2 Порівняння агрегатних станів речовин з точки зору кинетичної енергії сил взаємодії між ними. [1,44], [2,9]

1.3 Реальні гази. Особливості реальних газів. Ізотерми реальних газів. Критичні параметри речовини. Рівняння Ван-дер-Ваальса. [1,58-62], [2,20-24]

1.4 Плазма. Загальна характеристика властивостей, засоби генерування, умови існування плазми. Плазма в енергетиці майбутнього. [1,44], [2,39-43]

2Хімічна термодинаміка та термохімія

2.1 Предмет термодинаміки, його суть та значення для вивчення хімічних процесів. Загальна характеристика, завдання термодинаміки. Основні поняття та визначення: стан термодинамічної системи, термодинамічний процес. [1, 81-84] , [2, 43-45]

2.2 Ентальпія системи для кожного термодинамічного процесу. [1, 84-86] , [2, 45-53,63-66]

2.3 Тепловий ефект реакції, термохімічні рівняння. [1, 86-87] , [2, 67-68]

2.4 Необхідність у другому законі. Оборотні та необоротні процеси. Самочинні та несамочинні процеси. Межа протікання самочинних оборотних процесів. Застосування другого начала термодинаміки до хімічних та фізико - хімічних процесів. [1,100-107] , [2, 82-85]

2.5 Перегріта пара, ентальпія перегрітої пари. Вологе повітря: абсолютна та відносна волога, вологовміст, точка роси та її визначення. [2, 102-119]

3Хімічна рівновага

3.1 Оборотність хімічних реакцій. Швидкості прямої та оборотної реакції, закон дії мас. Рівновага в гомогенних системах. Установлення оптимальних умов проведення хіміко-технологічних процесів. Спільне використання законів термодинаміки та хімічної кінетики.

[1, 141-143,159-161], [2, 131, 136-139,189]

4Хімічна кінетика

4.1 Ланцюгові реакції та їх особливості. Механізм ланцюгових реакцій.

4.2 Вибухові процеси. Фотохімічні реакції та радіаційно-хімічні реакції. [1, 129-135], [2, 178-189]

5Каталіз

5.1 Особливості каталітичних реакцій. Автокаталіз. [1, 124-126], [2, 175-176]

6Фазова рівновага

6.1 Основні поняття та визначення фазової рівноваги: фаза, компонент, ступінь свободи.

6.2 Класифікація системи за числом фаз, компонентів, ступенів свободи.

6.3 Правило фаз Ґіббса. [1, 161-164], [2, 190-193]

7 Розчини

7.1 Загальна характеристика розчинів. Розчинення як фізико – хімічний процес. Термодинаміка розчинення. Застосування принципу мінімуму вільної енергії до процесу розчинення. Гідратна (сольватна) теорія розчинів Д.І.Менделеєва. [1, 181-188], [2, 200-208]

7.2 Кріоскопія та ебуліоскопія. Практичне застосування цих методів. [1, 198-203], [2, 211-214]

7.3 Взаємна розчинність рідин в залежності від характеру міжмолекулярної взаємодії. Рівноважне розприділення речовини між двома рідинами, що не змішуються. Закон розприділення Нернста. Екстракція. [1, 215-221], [2, 223-225,229-232]

8Електрохімія

8.1 Основні розділи теоретичної електрохімії, її прикладне значення. Провідники першого і другого роду та їх особливості. [1, 225-226], [2, 232-233,259-261]

8.2 Хімічні та концентраційні елементи, області їх застосування. Паливний елемент.

[1,250-254,264-267], [2, 254-256]

8.3 Хімічна та електрохімічна корозія. Захист від корозії. [1, 283-286], [2, 254-256]

9Колоїдна хімія

9.1 Дисперсні системи. Загальні положення. Класифікація дисперсних систем. Роль дисперсних систем у природі та техніці. [1, 286-290], [2, 268-270]

9.2 Грубодисперсні системи: піни, аерозолі, емульсії. Їх одержання, властивості і практичне використання. [1, 329-332], [2, 283-292]

9.3 Загальна характеристика розчинів полімерів. Порівняння їх властивостей з властивостями низькомолекулярних сполук та дисперсними системами. Термодинамічна стійкість розчинів полімерів. Розчини полімерів у природі та техніці. Адсорбція полімерів на різних матеріалах.

[1, 319-321,327-329], [2, 294-292,302-303]

Список літератури

1 Гамеева О.С. Физическая и коллоидная химия.- М.: Высшая школа, 1974.

2 Ахметов Б.В., Новиченко Ю.П., Чапурин В.И. Физическая и коллоидная химия. -Л.: Химия, 1986.

3 Ахметов Б.В. Задачи и упражнения по физической и коллоидной химии.- Л.: Химия, 1988.

4 Гамеева О.С. Сборник задач и упражнений по физической и коллоидной химии.-

М.: Высшая школа, 1980.

5 Усков І.О., Єременко Б.В., Пелішенко С.С., Нижник В.В.

Колоїдна хімія з основами фізичної хімії високомолекулярних сполук. – К.: Вища шк., 1995.

6 Краткий справочник физико-химических величин. Под редакцией К.П.Мищенко, А.А.Равделя. Л.Химия,1974.

7 Балезин С.А. Практикум по физической и коллоидной химии – М.: Просвещение,1980.

8 Киреев В.А. Курс физической химии. – М.: Химия, 1975.

9 Практикум по физической химии. Под ред. Н.К.Воробьёва. – Л.: Химия, 1986.

10 Кубасов В.Л., Зарецкий С.А. Основы электрохимии. – М.: Химия, 1985.

Критерії оцінювання

Оцінка "5" – не менше 85% правильних відповідей.

Оцінка "4" – не менше 55% правильних відповідей.

Оцінка "3" – не менше 35% правильних відповідей.

При виставленні оцінки враховується дотримання терміну виконання самостійної роботи.

Тема 1 Молекулярно-кинетична теорія агрегатних станів речовини

Мета: - знати загально-наукове та прикладне значення фізичної та колоїдної хімії;

- знати напрямки її подальшого розвитку;

- вміти порівняти властивості газів, рідин та твердих речовин;

- знати особливості реальних газів, їх відмінність від ідеальних;

- вміти визначити властивості реального газу за ізотермами;

- знати рівняння Ван-дер-Ваальса;

- знати способи одержання та умови існування плазми;

- знати приклади використання плазми.

1.1 Вступ. Предмет фізичної хімії. Ломоносов М.В. – засновник фізхімії. Внесок вітчизняних та закордонних вчених у розвиток фізхімії. Досягнення сучасної фізхімії і нові напрямки її подальшого розвитку. Загально-наукове та прикладне значення фізхімії. Використання законів та висновків фізичної та колоїдної хімії.

1.2 Порівняння агрегатних станів речовин з точки зору кинетичної енергії сил взаємодії між ними.

Для кожного питання вибрати правильну відповідь

№	Питання	№	Відповідь
1	Агрегатні стани однієї речовини відрізняються	1	хімічним складом
		2	хімічними властивостями
		3	фізичними властивостями
2	Молекули знаходяться на порявняно великих відстанях одна від одної у	4	газах
		5	рідинах
		6	твердих речовинах
3	Мають власний об'єм	7	гази
		8	рідини
		9	тверді речовини
4	Сили тяжіння урівноважуються силами відштовхування у	10	газах
		11	рідинах
		12	твердих речовинах
5	Мають власну форму	13	гази
		14	рідини
		15	тверді речовини
6	В хаотичному поступальному русі знаходяться молекули	16	газу
		17	рідини
		18	твердої речовини

1.3 Реальні гази. Особливості реальних газів. Ізотерми реальних газів. Критичні параметри речовини. Рівняння Ван-дер-Ваальса.

Навести математичний запис рівняння Ван-дер-Ваальса та пояснити зміст констант.

Відмітити основні особливості реальних газів порівняно з ідеальними газами.

1.3 Реальні гази. Ізотерми реальних газів. Критичні параметри речовини.

Для кожного питання вибрати правильну відповідь з трьох, розташованих у тій же горизонтальній графі

№	Питання	Відповіді
		Гр.1	Гр.2		Гр.3
Рисунок 1 – Ізотерма реального газу		V, м3/кмоль Рисунок 2 – Ізотерми оксиду карбону (ІV)
1	Яка ділянка ізотерми (рис.1) характеризує газуватий стан?	CD		AB	BC
2	Яка ділянка ізотерми (рис.1) характеризує рідкий стан?	AB		BC	CD
3	Яка ділянка ізотерми (рис.1) характеризує перехідний стан із рідини у газ?	AB		CD	BC
4	По ізотермам СО2(рис.2) визначити критичну температуру вуглекислого газу	400C		100C	31,30C
5	Чи можливо за t=800С отримати у рідкому стані СО2(рис.2)	Можливо, тому, що дана температура вища критичної		Неможливо, тому, що дана температура вища критичної	Можна, якщо збільшити тиск
6	Що називається критичною температурою?	Температура, нище якої газ не може бути зконденсований ні при якому тиску		Температура, вище якої газ не може бути зконденсований ні при якому тиску	Температура конденсації газу
7	Якими параметрами характеризується критичний стан речовини?	TкрpкрVкр		Tкр pкр	pкр Vкр
8	Які існують способи зниження температури?	Розширення зтисненого реального газу		Розширення ідеального газу	Зтиснення реального газу
9	Що називається ефектом Джоуля – Томсона?	Температурний ефект, який супроводжується зміною об’єму газу		Температурний ефект,який супроводжується зміною об’єму газу при його розширенні без теплообміну з навколишнім середовищем	Тепловий ефект, який відбувається з витратами енергії

4. Плазма. Загальна характеристика властивостей, засоби генерування, умови існування плазми.

Плазма в енергетиці майбутнього.

Для кожного питання вибрати правильну відповідь

№	Питання	№	Відповідь
1	Інтенсивним рухом вільних заряджених часточок обумовлені	1	звичайна температура
		2	висока температура
		3	електрична проводимість
		4	діелектричні властивості
2	Високотемпературна плазма має властивості	5	ідеального газу
		6	реального газу
3	Плазма – іонізований газ, тому вона	7	заряджена негативно
		8	заряджена позитивно
		9	електронейтральна
4	Середні енергії часточок однакові незалежно від їх природи для	10	газорозрядної плазми
		11	ізотермічної плазми
5	Способи генерування газорозрядної плазми	12	високочастотний розряд
		13	електричний розряд
		14	електричний струм
6	Для виробництва енергії можливо використовувати плазму	15	горячу
		16	холодну
7	Назвати області використання гібридної плазми	17	зварювання
		18	металургія
		19	плазмохімія
		20	термоядерні реакції