- •Дмитрів а. М., Стецьків а. О., Сав’як о. Л. Фізична хімія Навчальний посібник
- •Івано-Франківськ – 2013
- •Передмова
- •Загальні правила роботи у лабораторії фізичної і колоїдної хімії
- •Правила техніки безпеки при виконанні робіт у лабораторії фізичної та колоїдної хімії
- •Основні правила надання першої допомоги при нещасних випадках
- •Розділ 1 Хімічна термодинаміка
- •Перший закон термодинаміки
- •1. Ізотермічний процес:
- •2. Ізохорний процес:
- •3. Ізобарний процес:
- •Термохімія
- •Залежність ентальпії реакції від температури. Рівняння кірхгофа
- •Приклади розв'язування задач
- •Заняття №1
- •Завдання для самостійної позааудиторної роботи
- •Іі. Дати письмові відповіді на контрольні запитання
- •Ііі. Розв’язати задачі
- •Самостійна робота на занятті
- •Лабораторна робота Визначення теплового ефекту нейтралізації Інформаційна частина
- •Експериментальна частина
- •Методичні вказівки
- •Питання для самоконтролю
- •Заняття №2
- •Теоретична частина другий закон термодинаміки. Ентропія
- •Статистичний характер другого закону термодинаміки
- •Обчислення ентропії. Зміна ентропії у різних процесах
- •Третій закон термодинаміки. Абсолютне значення ентропії
- •Характеристичні функції
- •Термодинаміка хімічної рівноваги хімічний потенціал
- •Закон дії мас та константи рівноваги
- •Рівняння ізотерми хімічної реакції
- •Залежність константи рівноваги від температури. Рівняння ізохори та ізобари хімічної реакції
- •Приклади розв'язування задач
- •Завдання для самостійної позааудиторної роботи і. Засвоїти основний матеріал навчальної програми
- •Іі. Дати письмові відповіді на контрольні запитання
- •Ііі. Розв’язати задачі
- •Самостійна робота на занятті
- •Лабораторна робота Дослідження рівноваги оборотної хімічної реакції Інформаційна частина
- •Експериментальна частина
- •Методичні вказівки
- •Вміст колб № 1-6
- •Питання для самоконтролю
- •Розділ 2 фазові рівноваги
- •Приклади розв'язування задач
- •Заняття №3 Тема: Термічний аналіз. Фазові перетворення в одно- і дво компонентних системах. Розподіл речовини між двома рідинами. Екстракція. Побудова діаграми стану бінарної системи.
- •Завдання для самостійної позааудиторної роботи
- •Іі. Дати письмові відповіді на контрольні запитання
- •Ііі. Розв’язати задачі
- •Самостійна робота на занятті
- •Лабораторна робота Побудова діаграми стану бінарної системи нафталін-фенол
- •Експериментальна частина
- •Методичні вказівки
- •Склад зразків
- •Питання для самоконтролю
- •Розділ 3 розчини
- •ОсМотичний тик розчинів. Зниження температури замерзання і підвищення температури кипіння розбавлених розчинів неелектролітів
- •Приклади розв'язування задач
- •Заняття №4 Тема: Колігативні властивості розчинів. Визначення молярної маси розчиненої речовини методом кріоскопії.
- •Завдання для самостійної позааудиторної роботи
- •Іі. Дати письмові відповіді на контрольні запитання
- •Ііі. Розв’язати задачі
- •Самостійна робота на занятті
- •Лабораторна робота Визначення молярної маси розчиненої речовини методом Раста Інформаційна частина
- •Експериментальна частина
- •Методичні вказівки
- •Питання для самоконтролю
- •Заняття №5 Тема: Електрична провідність розчинів електролітів. Кондуктометричне титрування. Визначення ізотонічного коефіцієнту розчину електроліту.
- •Теоретична частина
- •Приклади розв'язування задач
- •Електропровідність розчинів електролітів
- •Приклади розв'язування задач
- •Завдання для самостійної позааудиторної роботи
- •Іі. Дати письмові відповіді на контрольні запитання
- •Ііі. Розв’язати задачі
- •Самостійна робота на занятті
- •Перелік питань, які виносяться на змістовий модуль 1
- •Лабораторна робота Визначення ізотонічного коефіцієнту розчину електроліту Інформаційна частина
- •Експериментальна частина
- •Методичні вказівки
- •Питання для самоконтролю
- •Розділ 4 електрохімія
- •Заняття №6 Тема: Електродні потенціали та електрорушійна сила гальванічних елементів. Окисно-відновні електроди. Потенціометричне визначення рН розчину.
- •Теоретичні відомості
- •Гальванічні елементи, їх класифікація
- •Приклади розв’язування задач
- •Завдання для самостійної позааудиторної роботи і. Засвоїти основний матеріал навчальної програми
- •Іі. Дати письмові відповіді на контрольні запитання
- •Ііі. Розв’язати задачі
- •Самостійна робота на занятті
- •Лабораторна робота Потенціометричне визначення рН водних розчинів Інформаційна частина
- •Експериментальна частина
- •Методичні вказівки
- •Результати вимірювань ерс хлорсрібно-скляного кола
- •Питання для самоконтролю
- •Поясніть, чому потенціал хлорсрібного електрода при даній концентрації кСl є сталим?
- •Заняття №7
- •Теоретичні відомості
- •Завдання для самостійної позааудиторної роботи і. Засвоїти основний матеріал навчальної програми
- •Іі. Дати письмові відповіді на контрольні запитання
- •Ііі. Розв’язати задачі
- •Самостійна робота на занятті
- •Експериментальна частина
- •Методичні вказівки
- •Питання для самоконтролю
- •Розділ 5 хімічна кінетика і каталіз
- •Методи визначення порядку реакції
- •Приклади розв’язування задач
- •Заняття № 8
- •Завдання для самостійної позааудиторної роботи
- •Іі. Дати письмові відповіді на контрольні запитання
- •Ііі. Розв’язати задачі
- •Самостійна робота на занятті
- •Лабораторна робота Визначення константи швидкості реакції йодування ацетону
- •Експериментальна частина
- •Методика виконання роботи
- •Вивчення швидкості реакції йодування ацетону
- •Використовуючи рівняння (8.2) та значення Сац,0, сн,0, Сx і τ розраховують константу швидкості k.
- •Питання для самоконтролю
- •Заняття № 9
- •Теоретична частина вплив температури на швидкість реакції
- •Рівняння Арреніуса
- •Каталіз
- •Характерні особливості каталізаторів
- •Гомогенний каталіз
- •Кислотно-основний каталіз
- •Ферментний каталіз
- •Гетерогенний каталіз
- •Приклади розв’язування задач
- •Завдання для самостійної позааудиторної роботи і. Засвоїти основний матеріал навчальної програми
- •Іі. Дати письмові відповіді на контрольні запитання
- •Ііі. Розв’язати задачі
- •Перелік питань, які виносяться на змістовий модуль 2
- •Самостійна робота на занятті
- •Експериментальна частина
- •Методичні вказівки
- •Питання, які виносяться на модуль 1 «фізична хімія»
- •Банк тестів з фізичної хімії
- •1. Хімічна термодинаміка
- •2. Фазові рівноваги
- •3. Загальна характеристика розчиНів
- •4. Електрохімія
- •5. Хімічна кінетика
- •Засоби контролю знань студентів
- •Значення найважливіших фундаментальних сталих
- •Кріоскопічні та ебуліоскопічні константи деяких розчинників
- •Константи дисоціації деяких слабких електролітів при 25 °с
- •Стандартні ентальпії утворення ∆н0298, ентропії ∆s0298 та енергії Гіббса ∆g0298 деяких речовин при 298 к
- •Стандартні електродні потенціали деяких металів у водних розчинах
- •Перелік літератури Основна література
- •Додаткова література
2. Фазові рівноваги
(правило фаз, діаграми стану одно- і двокомпонентних систем, розподіл речовин між двома рідкими фазами, екстракція)
1. Вкажіть рівняння, яке можна використати для розрахунку теплоти випаровування етанолу:
A. *Клапейрона-Клаузіуса
B. Кірхгофа
C. Менделєєва-Клапейрона
D. Нернста
E. Ізотерми
2. Обчислення температури фазових перетворень при різних тисках має важливе практичне значення для сучасного фармацевтичного виробництва і здійснюється відповідно до:
A. *Рівняння Клапейрона-Клаузіуса
B. Правила Трутона
C. Правила фаз Гіббса
D. Рівняння Менделєєва-Клапейрона
E. Законів Коновалова
3. На діаграмі плавкості системи сечовина-саліцилова кислота три евтектичні точки. Скільки хімічних сполук утворюється при взаємодії цих речовин?
A. *2
B. 1
C. 3
D. 4
E. 5
4. Співвідношення між кількостями рівноважних фаз в системі на діаграмі плавкості при даніой температурі можно визначити за правилом
A. *Важеля
B. Фаз Гіббса
C. Дюкло-Траубе
D. Шульце-Гарді
E. Вант-Гоффа
5. В потрійній точці на діаграмі стану води:
A. *С = 0
B. С = 2
C. Ф = 3; С = 1
D. С = 1
E. Ф = 3; n = 1
6. На діаграмі плавкості двокомпонентної системи з простою евтектикою вище лінії ліквідусу:
A. *Обидва компонента перебувають у рідкому стані
B. Обидва компонента перебувають у твердому стані
C. Обидва компонента перебувають у газоподібному стані
D. Кожен компонент перебуває частково в різних агрегатних станах
E. Один з компонентів перебуває в рідкому стані, другий – у твердому стані
7. Чи залежить число ступенів свободи рівноважної гетерогенної системи від числа компонентів системи?
A. *Залежить
B. Не залежить
C. Залежить у конденсованих системах
D. Залежить у рідких двокомпонентних системах
E. Залежить у біохімічних системах
8. Скільки компонентів, фаз та ступенів свободи є в системі при реакції розкладу СаСО3:
A. *К = 2, Ф = 3, С = 1
B. К = 3, Ф = 3, С = 1
C. К = 2, Ф = 2, С = 2
D. К = 2,Ф = 1, С = 1
E. К = 1, Ф = 3, С = 0
9. Дібазол характеризується спазмолітичною та гіпотензійною дією. Для розрахунку об’єму хлороформу потрібного для екстракції дібазолу з водного розчину необхідно знати
A. *Коефіцієнт розподілу
B. Температуру кипіння хлороформу
C. Коефіцієнт дифузії
D. Температуру плавлення дібазолу
E. Ебуліоскопічну сталу води
10. Визначте число ступенів свободи у системі салол-камфора, якщо з розплаву одночасно виділяються кристали обох компонентів.
A. *0
B. 1
C. 2
D. 3
E. 1
11. Супозиторії з саламаси (40 %) та метилстеарату (60 %) мають евтектичну температуру 32 0С. Яка кількість фаз існує в точці евтектики даної системи?
A. *3
B. 2
C. 1
D. 4
E. 5
12. Термічний аналіз це різновид фізико-хімічного аналізу, який вивчає залежність
A. *Температури кристалізації бінарних систем від їх складу
B. Температури кипіння компонентів системи
C. Температури кристалізації компонентів системи
D. Температури кипіння сумішей систем від їх складу
E. Температури кипіння азеотропних сумішей
13. Скільки незалежних компонентів К, та яку кількість фаз Ф і ступенів вільності С має система, для якої рівноважна реакція розкладу СаСО3 в закритому апараті: СаСО3 → СаО + СО2 (n = 2).
A. *К = 2, Ф = 3, С = 1
B. К = 1, Ф = 2, С = 2
C. К = 2, Ф = 1, С = 3
D. К = 1, Ф = 1, С = 1
E. К = 2, Ф = 2, С = 2
14. Йод, який використовується для медичних цілей, очищають сублімацією. При цьому проходить процес I2(тв.) I2(г.). Вкажіть число фаз, число компонентів і число ступенів свободи утвореної рівноважної системи, якщо n = 2.
A. *Ф = 2; К = 1; С = 1
B. Ф = 3; К = 1; С = 0
C. Ф = 1; К = 1; С = 2
D. Ф = 2; К = 2; С = 2
E. Ф = 3; К = 2; С = 1
15. Знайти число фаз і число ступенів свободи в системі плюмбум-вісмут, якщо з розплаву Pb-Bi будуть випадати кристали вісмуту.
A. *2,1
B. 2,0
C. 1,0
D. 3,0
E. 3,1
16. Скільки фаз має рівноважна система, що застосовується у технології фармацевтичного виробництва, як розрихлювач NH4HCO3(T) → NH3(Г)+CO2(Г) + H2O(P):
A. *3
B. 1
C. 4
D. 5
E. 2
17. Більшість технологічних процесів у фармації відбувається в гетерогенних системах. Яка кількість фаз міститься у суміші евтектичного складу при евтектичній температурі двохкомпонентної системи?
A. *3
B. 2
C. 5
D. 4
E. 1
18. Визначити число незалежних компонентів в системі, яка застосовується в технології
фармацевтичних препаратів як розрихлювач: NH4HCO3(T) → NH3(Г)+CO2(Г) + H2O(P).
A. *3
B. 1
C. 2
D. 4
E. 5
19. Яка кількість ступенів свободи у рівноважній системі, що застосовують в фармацевтичних процесах як розрихлювач: NH4HCO3(T) → NH3(Г)+CO2(Г) + H2O(P), за умов, що на рівноважну систему впливають 2 зовнішні фактори?
A. *2
B. 3
C. 1
D. 4
E. 5
20. Екстракція – найпоширеніший метод виділення речовини із систем. Яким розчинником краще екстрагувати йод з водного розчину, якщо коефіцієнти розподілу змінюються в ряду: K(CS2) >K(C6H6) > K(циклогексан) > K(C6H14) > K(C6H13OH)?
A. *CS2
B. C6H14
C. Циклогексан
D. C6H14
E. C6H3OH
21. В евтектичній точці двокомпонентної системи з простою евтектикою в рівновазі знаходяться фази:
A. *2 твердих і розплав евтиктичного складу
B. 2 рідких і 1 тверда
C. 3 твердих фази
D. 1 тверда, 1 рідка і 1 газоподібна
E. 1 рідка і 1 тверда
22. Селективний розчинник, який використовують для вилучення речовин із лікарської рослинної сировини, називають
A. *Екстрагент
B. Екстрактор
C. Екстракт
D. Рафінат
E. Елюент
23. Коефіцієнти розподілу деякої речовини між: а) водою та октаном , б)водою та ССl4; в) водою та хлороформом, г) водою та гексаном , д)водою та бензолом відповідно рівні 48, 245 , 630, 65 та 110. Який розчинник є найбільш ефективним для екстракції цієї речовин з водного розчину?
A. *Хлороформ
B. Гексан
C. Бензол
D. Октан
E. ССl4
24. Екстракція – це один із технологічних етапів виробництва лікарських препаратів. При досліджені розпреділення оцтової кислоти між хлороформом і водою було встановлено, що її молекули утворюють димери в органічному розчиннику. Вкажіть рівняння, яким слід скористатися для розрахунку коефіцієнта розподілу в цьому випадку:
A. *К = с2/с12
B. К = с2/с1
C. К = с1/с2
D. К = с2/c1m
E. lgk=lgc2-lgc1
25. При дослідженні розпреділення йоду між хлороформом і водою було встановлено, що йод в кожній із рівноважних фаз знаходиться в одинаковому молекулярному стані. Вкажіть, яким рівнянням слід скористатися для розрахунку коефіцієнту розподілу у цьому випадку.
A. *K = C2/C1
B. K = C2/C12
C. K = C2/C1m
D. lg K = lg c2 – 2lg c1
E. lg K = lg c2 – mlg c1
26. Конденсованою системою називають систему, в якій
A. *Відсутня газоподібна фаза
B. Відсутня тверда фаза
C. Відсутня рідка фаза
D. Компоненти знаходяться в рідкому стані
E. Є більше двох компонентів
27. Чому рівне число компонентів в точці перетинання лінії ліквідуса з вісью ординат на діаграмі плавкості?
A. *1
B. 3
C. 2
D. 0
E. –
28. Одним із важливих етапів у вивченні фізико-хімічних властивостей води є аналіз її діаграми стану. Перелічіть фази, які будуть знаходитися у рівновазі при умовах, які відповідають потрійній точці на діаграмі стану води:
A. *Рідка вода, лід, пара води
B. Рідка вода, лід
C. Рідка вода, пара води
D. Лід, пара води
E. Лід
29. В стоматологічній практиці використовують рідкі лікарські форми, які містять камфору і хлоралгідрат. Вкажіть, які фази будуть знаходитися у рівновазі при умовах, які відповідають евтектичній точці на вивченій діаграмі:
A. *Розплав евтектичного складу, кристали хлоралгідрату, кристали камфори
B. Розплав евтектичного складу
C. Кристали камфори і хлоралгідрата
D. Розплав евтектичного складу і кристалічна камфора
E. Розплав евтектичного складу і кристалічний хлоролгідрат
30. При виробництві супозиторіїв використовують діаграми плавкості. Правило фаз Гіббса для конденсованої системи записують так:
A. *С = К – Ф + 1
B. С = К – Ф + 2
C. С = Ф – К + 1
D. С = Ф – К + 2
E. С = К – Ф + n
31. Чому рівне число ступенів свободи в точці перетину лінії ліквідуса з віссю ординат на діаграмі плавкості двокомпонентної системи з простою евтектикою:
A. *0
B. 2
C. 3
D. 4
E. 1
32. Лінію на діаграмі стану, вище якої не може існувати тверда фаза, називають
A. *Солідус
B. Евтетика
C. Медіана
D. Ліквідус
E. Конода
33. У фармацевтичному виробництві для виділення ефірних масел з рослинної сировини можна використати метод
A. *Екстракції
B. Ректифікації
C. Кріоскопії
D. Конденсації
E. Поляриметрії
34. Термічний аналіз широко застосовують у фармації. Вкажіть кількість точок на діаграмі плавкості салол – камфора, компоненти якої утворюють просту евтектику, у яких система інваріантна.
A. *3
B. 1
C. 2
D. 4
E. 0
35. Термічний аналіз – широко використовується у фармації Вкажіть кількість точок на діаграмі плавкості фенол – n-толуїдин, компоненти якої утворюють одну хімічну сполуку, у яких число ступенів свободи дорівнює нулю.
A. *5
B. 0
C. 1
D. 2
E. 3
36. Термічний аналіз використовують у фармацевтичному виробництві та аналізі. Вкажіть кількість точок на діаграмі плавкості (ізоморфних речовин) NaBr–KBr, в яких система інваріантна.
A. *2
B. 0
C. 1
D. 3
E. 4
37. Вкажіть в якій формі потрібно використовувати правило фаз Гіббса до рівноважної гетерогенної системи при змінних температурі і тиску?
A. *С = К – Ф + 2
B. С = К – Ф + 1
C. С = К – Ф
D. С + Ф = К – 2
E. С = К – Ф + n
38. Вода у потрійній точці на діаграмі стану є системою
A. *Інваріантною
B. Моноваріантною
C. Біваріантною
D. Триваріантною
E. Чотирьохваріантною
39. Точка максимуму на діаграмі плавкості, коли речовинаи утворюють стійку сполуку зветься:
A. *Сингулярною
B. Евтектичною
C. Рівноважною
D. Максимальною
E. Критичною
40. Скільки компонентів, фаз та ступенів свободи є в системі при реакції розкладу СаСО3:
А. *К = 2, Ф = 3, С = 1
В. К = 3, Ф = 3, С = 1
C. К = 2, Ф = 2, С = 2
D. К = 2, Ф = 1, С = 1
E. К = 1, Ф = 3, С = 0
41. На діаграмі плавкості двокомпонентної системи з простою евтектикою вище лінії ліквідусу:
А. *Обидва компонента перебувають у рідкому стані
В. Обидва компонента перебувають у твердому стані
C. Обидва компонента перебувають у газоподібному стані
D. Кожен компонент перебуває частково в різних агрегатних станах
E. Один з компонентів перебуває в рідкому стані, другий – у твердому стані
42. Вкажіть число ступенів свободи перетину лінії ліквідусу з віссю ординат діаграми стану С = К – Ф + n двокомпонентної системи:
А. *С = 0
В. С = 2
C. С = 1
D. С = –1
E. С = 3