1 Тематичний план

Назва розділу, модуля, теми програми

Обсяг годин

За навчальною програмою

За робочою навчальною програмою

всьо-го

з них:

всьо-го

з них:

ауди-тор-них

само-стій- них

ауди-тор-них

само-стій- них

1

2

3

4

5

6

7

8

1

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

2

-

2

2

-

2

2

Розділ 1 Фізична хімія

Тема 1.1 Молекулярно - кинетична теорія агрегатних станів речовини.

206

34

114

14

92

20

206

34

114

16

92

18

3

Тема 1.1.1 Газуватий стан.

Агрегатні стани речовини. Порівняння агрегатних станів речовин з точки зору кінетичної енергії часток та потенційної енергії сил взаємодії між ними. Ідеальний газ, параметри стану, головні положення теорії, основне рівняння молекулярно – кинетичної теорії. Основні газові закони та їх графічне зображення. Рівняння стану ідеального газу Клапейрона-Менделєєва. Універсальна газова стала, її фізичне значення. Абсолютна температура. Швидкість поступального руху часток ідеального газу. Крива Максвела. Суміш ідеальних газів. Спосіб виразу складу. Закон Дальтона. Парціальний тиск та парціальний об'єм. Густина та середня молекулярна маса суміші. Реальні гази. Особливості реальних газів.Рівняння Ван-дер-Ваальса, ізотерми реальних газів. Критичні параметри речовини. Рівняння Ван-дер-Ваальса-Клаузіуса

18

8

10

16

8

8

4

Тема 1.1.2 Рідина.

Особливості будови, тиск пари, пароутворення, правило Троутона. Поверхнева енергія, поверхневий натяг. Поверхнево - активні речовини, їх практичне використання. В'язкість рідини. Засоби вимірювання в'язкості та поверхневого натягу. Змочування. Коефіцієнт розтікання.

12

6

6

12

6

6

5

Тема 1.1.3 Тверде тіло.

Особливості будови. Основні типи кристалічних решіток. Монокристали, їх властивості та використання в техниці. Дефекти кристалічних решіток

2

-

2

2

-

2

6

Тема 1.1.4 Плазма.

Загальна характеристика, властивості плазми. Засоби генерування, умови існування високотемпературної плазми. Плазма в енергетиці майбутнього

2

-

2

4

2

2

7

Тема 1.2 Основи хімічної термодинаміки

Предмет термодінамики, його суть та значення для вивчення хімічних процесів. Загальна характеристика, завдання термодинаміки. Основні поняття та визначення: стан термодинамічної системи, термодинамічний процес

46

28

18

46

24

22

8

Тема 1.2.1 Перше начало термодинаміки

Закон збереження енергії та перше начало термодинаміки. Внутрішня енергія, формулювання першого начала, аналітичний вираз першого начала. Теплота та робота в різних термодинамічних процесах. Теплоємність, види теплоємкості, зв'язок між ними. Теплоємність середня та істинна, ізобарна та ізохорна. Залежність теплоємності від температури; теплоємність суміші. Термодинамічні функції (теплота, робота, внутрішня енергія) в основних оборотних процесах: ізохорному; ізобарному, ізотермічному, адиабатичному. Ентальпія системи для кожного термодинамічного процесу

12

6

6

12

6

6

9

Тема 1.2.2 Термохімія.

Тепловий ефект реакції, термохімічні рівняння. Теплота утворення, згоряння, розчинення, нейтралізації. Закон Гесса та наслідки закону Гесса. Залежність теплового ефекту реакції від температури. Закон Кирхгоффа.

12

6

6

12

6

6

10

Тема 1.2.3 Друге начало термодинаміки Необхідність у другому законі. Оборотні та необоротні процеси. Самочинні та несамочинні процеси. Межа протікання самочинних необоротних процесів. Якісна нееквівалентність теплоти та роботи. Формулювання другого начала термодинаміки. Фактор інтенсивності та фактор екстенсивності. Приведена теплота процесу. Ентропія, зв'язок ентропії з параметрами

робочого тіла. Критерії самочинного протікання процесів. Термодинамічні потенціали. Рівняння Гіббса – Гельмгольца. Застосування другого начала термодинаміки до хімічних та фізико - хімічних процесів.

14

12

2

12

6

6

11

Тема 1.2.4 Елементи термодинаміки пари

Елементи термодинаміки пари. Характеристика вологої і сухої пари. Перегріта пара. Теплота перегріву. Ентальпія перегрітої пари. Процес пароутворення в координатах Р-V, Т-S, H-S - діаграм. Побудова та значення, розрахунок по ним. Вологе повітря: абсолютна та відносна волога, вологовміст, точка роси та їх визначення

8

4

4

10

6

4

12

Тема 1.3 Хімічна рівновага

Оборотність хімічних реакцій. Швидкості прямої та оборотньої реакції, закон дії мас. Рівновага в гомогенних системах. Константа хімічної рівноваги. Вираз константи рівноваги через рівноважні концентрації, парціальні тиски, молярні долі. Зв'язок між ними. Рівняння ізотерми хімічної реакції та його практичне використання. Хімічна спорідненість. Вплив температури та тиску на хімічну рівновагу.

Принцип Ле-Шательє. Особливості хімічної рівноваги в гетерогенних системах

12

6

6

12

6

6

13

Тема 1.4 Хімічна кінетика

Суть хімічної кінетики. Основні поняття та визначення. Основний закон хімічної кінетики. Константа швидкості хімічної реакції, її фізичний зміст. Класифікація хімічних реакцій по молекулярності та порядку. Кінетичні рівняння першого та другого порядку. Період напіврозпаду. Вплив температури на швидкість хімічної реакції. Правило Вант – Гоффа. Основи теорії активних зіткнень. Рівняння Ареніуса та його застосування. Методи визначення порядку реакції. Установлення оптимальних умов проведення хіміко-технологічних процесів. Спільне використання законів термодинаміки та хімічної кінетики. Ланцюгові реакції та їх особливості. Механізм ланцюгової реакції. Вибухові процеси. Фотохімічні та радіаційно -хімічні реакції.

20

8

12

18

8

10

14

Тема 1.5. Поверхневі явища та каталіз

28

18

10

28

22

6

15

Тема 1.5.1 Поверхневі явища. Адсорбція.

Типи адсорбції. Іонообмінна адсорбція. Поняття про хроматографію. Особливості процесу адсорбції на поверхні твердого тіла. Теорія адсорбції Ленгмюра, основні положення. Ізотерма адсорбції. Рівняння ізотерми Ленгмюра та Фрейндлиха. Застосування адсорбції.

10

8

2

10

8

2

16

Тема 1.5.2 Каталіз.

Основні поняття та визначення. Зміна величини енергії активації хімічних реакцій. Особливості каталітичних реакцій. Гомогенні каталітичні процеси. Теорія проміжних сполук. Автокаталіз. Гетерогенний каталіз. Стан поверхні каталізатору. Сучасні уявлення про механізм гетерогенного каталізу. Активатори, каталітичні отрути та інші фактори, які впливають на активність каталізаторів. Гальмування каталітичних процесів. Інгібітори. Поняття про механізм їх дії у гетерогенному та гомогенному каталізі. Автогальмування. Значення каталітичних процесів у хімічної технології.

18

10

8

18

14

4

17

Тема 1.6 Фазова рівновага

Основні поняття та визначення фазової рівноваги: фаза, компонент, ступінь свободи. Правило фаз Ґіббса. Класифікація системи за числом фаз, компонентів, ступенів свободи. Діаграма стану однокомпонентної системи (на прикладі води). Діаграма стану двокомпонентної системи (на прикладі сплаву двох металів). Правило підойми та його застосування. Евтектичний сплав. Водно-солеві системи. Рівняння Клаузіуса-Клапейрона

14

10

4

14

10

4

18

Тема 1.7 Розчини

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. Осмос. Осмотичний тиск. Закон Вант – Гоффа. Зниження пружності пари розчинника над розчином неелектролітів та електролітів. Закон Рауля. Рівновага в системі «розчин – пара». Підвищення температури кипіння та зниження температури замерзання розчинів. Кріоскопія та ебуліоскопія. Практичне застосування цих методів. Взаємна розчинність рідин в залежності від характеру міжмолекулярної взаємодії. Склад пари над ідеальним бінарним розчином. Діаграми «склад – пружність пари» та «склад – температура кипіння». Перший закон Коновалова.

Реальні розчини. Другий закон Коновалова. Особливості ректифікації реальних розчинів. Суть фракційної перегонки та ректифікації. Рівноважне розприділення речовини між двома рідинами, що не змішуються. Закон розприділення Нернста. Екстракція. Розчинення газів в рідинах. Закон Генрі – Дальтона. Методи виділення газів з рідин.

28

18

10

30

18

12

19

Тема 1.8 Електрохімія

Основні розділи теоретичної електрохімії, її прикладне значення. Питома та еквівалентна електропровідність розчинів електролітів. Еквівалентна електропровідність при нескінченому розведенні. Закон Кольрауша. Провідники першого і другого роду та їх особливості. Рівноважний та стандартний електродний потенціали. Рівняння Нернста. Ряд електрохімічних потенціалів металів. Електрорушійна сила та принцип дії гальванічного елементу. Хімічні та концентраційні елементи, області їх застосування. Паливний елемент. Вимірювання електродного потенціалу. Електроди порівняння. Вимірювання електрорушійної сили гальванічного елементу методом компенсації. Хімічна та електрохімічна корозія. Захист від корозії. Хімічна та електрохімічна корозія. Захист від корозії. Електроліз. Закони Фарадея. Практичне використання електролізу

24

12

12

24

10

14

20

Розділ 2 Основи колоїдної хімії

Тема 2.1 Дисперсні системи

Дисперсні системи. Загальні положення. Класифікація дисперсних систем. Роль дисперсних систем у природі та техніці. Одержання дисперсних систем. Очищення дисперсних систем.Коагуляція. Вплив різних факторів на стійкість колоїдних систем. Адсорбція на поверхні розділу фаз. Будова дисперсних систем. Грубодисперсні системи: емульсії, суспензії, піни, аерозолі. Їх одержання, властивості і практичне використання. Фактори стійкості грубодисперсних систем

35

22

16

10

19

12

35

26

16

14

19

12

21

Тема 2.2 Розчини високомолекулярних

сполук

Загальна характеристика розчинів полімерів. Порівняння їх властивостей з властивостями низькомолекулярних сполук та дисперсними системами. Термодинамічна стійкість розчинів полімерів. Самочинне утворення розчинів полімерів. Обмежене набухання полімерів, його практичне значення. Розчинення полімерів. Розчини полімерів у природі та техніці. Зниження стійкості розчинів полімерів. Висолювання та драглювання. Утворення об’ємних структур в розчинах полімерів. Стабілізація дисперсних систем за допомогою полімерів. Адсорбція полімерів на різних матеріалах.

13

6

7

9

2

7

Всього

243

130

113

243

130

113