 |
Структурированные дисперсные системы
|
|
|
|
Структурообразование в дисперсных системах. Коагуляционные и кристаллизационные структуры. Гели и пасты, их структурно-механические свойства. Тиксотропия и синерезис. Соотношение скоростей разрушения и тиксотропного разрушения. Реологические кривые для аномально вязких жидкостей. Предельные напряжения сдвигов.
Структурообразование в растворах ВМС. Факторы, влияющие на процесс студнеобразования. Свойства студней.
Микрогетерогенные системы
Системы с жидкой дисперсионной средой. Классификация суспензий. Методы получения разбавленных суспензий. Свойства разбавленных суспензий. Электрокинетические и молекулярно-кинетические свойства разбавленных суспензий. Седиментационная и агрегативная устойчивость разбавленных суспензий. Методы разрушения разбавленных суспензий. Методы получения и факторы структурообразования паст. Свойства паст.
Эмульсии, их классификации. Методы получения эмульсий. Стабилизация эмульсий порошками и молекулярно-растворенными стабилизаторами. Обращение фаз в эмульсии. Разрушение эмульсий. Деэмульгаторы. Эмульсия в природе и технике.
Общие понятия и применение пен. Строение пен. Стабилизация пен. Механизм стабилизации пен. Разрушение пен. Механизмы разрушения пен.
Системы с газообразной дисперсионной средой. Аэрозоли. Получение, свойства и способы разрушения. Аэрозоли в природе и технике.
Порошки, их текучесть, склонность к коагуляции. Физико-химические основы переработки порошков. Значение свойств порошков в мукомольной и пищевой промышленности.
ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Раздел 1
Методические советы по изучению отдельных тем дисциплины и вопросы для самостоятельной проверки знаний
|
|
|
Тема 1. Общая часть
Теоретические основы органической химии
Методические советы
Изучая предмет органическая химия, необходимо вспомнить строение атома углерода и его валентные состояния с различными типами гибридизации (sp3, sp2, sp), особенности π, σ связей. Уяснить основные понятия органической химии: гомологический ряд, понятия гомологи, углеводородный радикал, функциональная группа, изомерия.
Основательно разбираться в номенклатуре органических соединений (тривиальной, международной) и уметь давать названия различным веществам по международной номенклатуре.
В молекулах органических соединений встречаются различные типы связей (ковалентная, электровалентная, семиполярная), необходимо вспомнить способ образования указанных связей.
В органической химии различают следующие типы реакций: замещение, присоединение и отщепление. По механизму разрыва ковалентной связи в реагирующей молекуле различают гомолитический (радикальный) и гетеролитический (ионный) способы. Замещение по ионному механизму может протекать как нуклеофильное или как электрофильное.
Вопросы для самопроверки
1. Приведите электронные конфигурации атома углерода в основном и возбужденном состояниях.
2. Какие виды гибридизации возможны для атома углерода? Охарактеризуйте в каждом случае форму и пространственную направленность атомных орбиталей.
3. Дайте определение σ и π связям.
4. Какие частицы называются свободными радикалами? Чем они отличаются от ионов? Приведите примеры органических радикалов.
5. Дайте характеристику основным типам связи в молекулах органических соединений.
6. В чем особенности индуктивного эффекта и эффекта сопряжения?
7. В чем различие между гетеролитическим и гомолитическим способами разрыва ковалентных связей?
Основные природные источники органических соединений, принципы их переработки и практическое использование
|
|
|
Методические советы
Важнейшими источниками органических соединений являются: нефть, природные газы, каменный уголь, сланцы, торф, древесина. В народном хозяйстве чаще всего пользуются сухой перегонкой. Необходимо разобраться в основных способах переработки нефти: перегонке и крекинге.
Вопросы для самопроверки
1. В чем заключается перегонка и крекинг нефти?
2. Какие органические вещества получаются при перегонке нефти?
3. Для получения каких веществ используется крекинг нефти?
Тема 2. Углеводороды
Методические советы
Изучение органической химии необходимо начинать с класса углеводородов, так как у.в. являются родоначальниками других классов органических соединений.
Углеводороды- класс простейших органических соединений, состоящих из углерода и водорода. Путем замещения атомов водорода различными группами или радикалами из у.в. можно получить самые разнообразные соединения. В зависимости от характера строения углеродного скелета и связи между атомами углерода, у.в. делятся на предельные, непредельные и ароматические.
В свою очередь, соединения перечисленных у.в. группируются в гомологические ряды, в которых каждый последующий гомолог отличается от предыдущего на группу -СН2, называемую гомологической разностью. Каждый гомологический ряд объединяет большое количество соединений. Каждый гомологический ряд имеет свою общую формулу.
Необходимо обратить внимание на закономерность в изменении физических свойств у.в. в пределах гомологического ряда и убедиться в том, что эти изменения являются общими для всех рядов не только у.в., но и соединений других классов.
Литература: 1. И.И. Грандберг. Органическая химия гл.1,2,4,
Предельные углеводороды (алканы)
Методические советы
Характерной особенностью предельных у.в. является то, что атомы углерода в молекуле соединены одной валентной связью, а все остальные валентности насыщены атомами водорода.
Общая формула предельных углеводородов Сn H2n + 2. Представители предельных у.в.- метан, этан, пропан, бутан, пентан и т. д. – составляют гомологический ряд.
|
|
|
При изучении предельных у.в. необходимо научиться составлять структурные формулы для того, чтобы разобраться в расположении валентных связей элементов. При составлении структурных формул необходимо иметь в виду, что углерод в органических соединениях всегда четырехвалентный.
Молекулы у.в. могут быть не только с прямой цепью у.в. атомов, но и с разветвленной. Органические соединения, имеющие одинаковый химический состав, но различную структурную формулу, называются изомерами.
Углеводородные атомы, составляющие цепь в молекулах у.в. и их производных, могут быть первичными, когда они соединены с одним атомом углерода, вторичными – с двумя атомами углерода, третичными- с тремя атомами углерода и четвертичные- с четырьмя. Очень часто в различных реакциях одни и те же группы атомов переходят в конечные продукты реакции без изменения. Эти группы атомов содержат не спаренные электроны и называются радикалами. Радикалы называются по тем у.в., из которых они образованы, но при этом окончание названий у.в. «ан», меняется на «ил».
Например: СН4 – метан, -СН3 – метил, С2Н6 –этан, -С2Н5 – этил и т.д.
Литература: 1. И.И. Грандберг. Органическая химия гл. 4
|
|
|
