 |
Электродные процессы. Электродвижущие силы
|
|
|
|
Электродные процессы. Электродвижущие силы
Электрохимический потенциал. Условия равновесия с участием заряженных частиц. Скачок потенциала на границе металл-раствор. Контактный и диффузионный потенциал. Схема и правила записи электрохимической цепи (гальванического элемента). Электродвижущие силы (ЭДС). Электродные потенциалы. Уравнение Нернста для электродного потенциала и ЭДС цепи. Правила расчета ЭДС цепи с помощью электродных потенциалов. Термодинамика гальванического элемента. Определение с помощью метода ЭДС энтальпии (теплового эффекта) и энтропии химической реакции. Связь константы равновесия с ЭДС. Электроды первого и второго рода, газовые электроды (водородный и кислородный электроды), окислительно-восстановительные электроды (редокс-электроды). Стеклянный электрод. Понятие о мембранном потенциале. Электроды сравнения. Классификация электрохимических цепей. Применение метода ЭДС для определения коэффициентов активности и рН растворов.
Кинетика химических реакций и катализ
Скорость химической реакции и методы ее экспериментального определения. Факторы, влияющие на скорость химической реакции. Основной постулат химической кинетики (закон действия масс). Константа скорости химической реакции. Молекулярность и порядок реакции. Кинетические уравнения необратимых (односторонних) реакций 0-го, 1-го и 2-го и n-го порядков. Методы определения порядка и константы скорости реакции (метод подстановки, метод Вант-Гоффа, метод Оствальда-Нойеса). Зависимость скорости реакции от температуры. Уравнение Аррениуса. Энергия активации и методы ее экспериментального определения. Представления о сложных реакциях. Катализ. Представления о механизме действия катализаторов. Ферменты как биокатализаторы. Кинетика ферментативных реакций. Уравнение Михаэлиса-Ментен.
|
|
|
Основная литература для изучения дисциплины «Физическая химия»:
1. Физическая химия: Учеб. для хим. спец. Вузов / Стромберг А. Г., Семченко Д. П.; Под ред. Стромберга А. Г. – 5-е изд., испр. – М.: Высш. шк., 2003. – 527 с.
2. Физическая химия: Учеб. для вузов. В 2 кн. / Краснов К. С., Воробьев Н. К., Годнев И. Н. и др.; Под редакцией К. С. Краснова. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2001. – 512 с.
3. Руководство к выполнению лабораторно-практических работ по физической и коллоидной химии для студентов специальности " Химия": Учеб. -метод. пособие для студ. заочного отделения / Автор-сост. Ю. М. Атрощенко, Ю. К. Шахов, М. Б. Никишина. – Тула: Изд. ТГПУ им. Л. Н. Толстого, 2003. – 106 с.
4. Краткий справочник физико-химических величин. / Под редакцией Равделя А. А., Пономаревой А. М. – 10-е изд., испр. и доп. – СПб.: Иван Федоров, 2003. – 240 с.
Учебно-тематический план лабораторно-практических занятий
| № | Тема занятия | Вид занятия |
| 1. | Основные понятия и определения химической термодинамики. Агрегатное состояние вещества. Газовые законы. | Практическое занятие |
| 2. | Первое начало термодинамики. Расчет работы расширения идеального газа в различных условиях. | Практическое занятие |
| 3. | Термохимия. Закон Гесса. Теплоемкость. Закон Кирхгоффа. | Практическое занятие |
| 4. | Второй закон термодинамики. Энтропия, расчет изменения энтропии в различных процессах. | Практическое занятие |
| 5. | Термодинамические потенциалы. Химическое равновесие | Практическое занятие |
| 6. | а) Определение теплоты гидратации соли; б) Растворение фенола в воде | Лабораторная работа |
| 7. | а) Изучение равновесия жидкость – пар в двойных жидких системах. б) Определение молекулярной массы вещества криоскопическим методом. | Лабораторная работа |
| 8. | а) Определение коэффициента распределения. б) Изучение гомогенной реакции в растворе. | Лабораторная работа |
| 9. | Молекулярные растворы. Коллигативные свойства растворов. | Практическое занятие |
| 10. | Молекулярные растворы. Коллигативные свойства растворов. | Практическое занятие |
| 11. | Растворы электролитов. Электрохимические системы. Кинетика электродных процессов. | Практическое занятие |
| 12. | а) Определение порядка реакции окисления йодид – ионов ионами трёхвалентного железа; б) Определение константы скорости разложения Н2О2, в присутствии катализатора. | Лабораторная работа |
| 13. | а) Определение коэффициента электропроводности сильного электролита; б) Определение растворимости и ПР труднорастворимой соли. | Лабораторная работа |
| 14. | а) Приготовление медного кулонометра; б) Потенциометрическое титрование. | Лабораторная работа |
| 15. | Кинетика химических реакций. Катализ. | Практическое занятие |
| 16. | Итоговое занятие. | Практическое занятие |
План контроля знаний.
|
|
|
Балльно-рейтинговая система оценки знаний.
| № занятия | Вид контроля знаний | Бальная оценка | ||
| 2. | Проверочный тест на тему «Состояние идеального газа» | |||
| 3. | Проверочный тест на тему «Первое начало термодинамики. Расчет термодинамических функций идеального газа в различных процессах» | |||
| 4. | Проверочный тест на тему «Термохимические расчеты» | |||
| 5. | Проверочный тест на тему «Расчет изменения энтропии в различных процессах» | |||
| 6. | Проверочный тест на тему «Расчет химического равновесия» | |||
| Допуск к лабораторной работе | ||||
| Сдача самостоятельной работы на тему «Расчеты термодинамических функций и константы химического равновесия химической реакции» | ||||
| 7. | Допуск к лабораторной работе | |||
| Защита лабораторной работы | ||||
| 8. | Допуск к лабораторной работе | |||
| Защита лабораторной работы | ||||
| 9. | Защита лабораторной работы | |||
| 10. | Проверочный тест на тему «Молекулярные растворы» | |||
| Коллоквиум на тему «Химическая термодинамика. Химическое и фазовое равновесие. Растворы (неэлектролитов)» | ||||
| 11.
| Проверочный тест на тему «Молекулярные растворы» | |||
| Коллоквиум на тему «Химическая термодинамика. Химическое и фазовое равновесие. Растворы (неэлектролитов)» | ||||
| 12. | Проверочный тест на тему: «Растворы электролитов» | |||
| Допуск к лабораторной работе | ||||
| 13. | Допуск к лабораторной работе | |||
| Защита лабораторной работы | ||||
| 14. | Допуск к лабораторной работе | |||
| Защита лабораторной работы | ||||
| 15. | Защита лабораторной работы | |||
| 16. | Проверочный тест на тему «Химическая кинетика» | |||
| Коллоквиум на тему: «Электрохимия. Химическая кинетика» | ||||
| Посещение лекций | ||||
| Количество баллов в семестре: | 70 баллов | |||
| Количество баллов на экзамене: | 30 баллов | |||
|
|
|
