Материал: 2376

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

6

– владеть теоретическими методами описания свойств простых и сложных веществ на основе электронного строения их атомов и положения в периодической системе химических элементов, экспериментальными методами определения физико-химических свойств неорганических соединений;

7

3. Объем дисциплины и виды учебной работы

 

 

 

Таблица 1

Виды учебной работы

Трудоемкость

Семестр

 

всего

в зачетных

I

 

часов

единицах

 

 

1

2

3

4

Общая трудоемкость дисциплины

144

4,00

144

Аудиторные занятия

54

1,50

54

Лекции (Л)

18

0,50

18

Практические занятия (ПР)

18

0,50

18

Лабораторные работы (ЛР)

18

0,50

18

Семинары (С)

–

–

–

Занятия, проводимые в интерактивной

12

0,33

12

форме ( 33.15% от аудиторных по ФГОС

 

 

 

ВО)

 

 

 

Самостоятельная работа (Сам)

54

1,50

54

Курсовой проект (работа)

–

–

–

Расчетно-графические работы

–

–

–

Реферат

–

–

–

Другие виды самостоятельной работы

–

–

–

Виды итогового контроля (зачет, экзамен)

36

1,00

Экзамен

8

4. Содержание дисциплины

4.1. Разделы дисциплины и виды занятий

Дисциплина “Физическая химия” для бакалавров направления подготовки «Биотехнология» включает следующие вопросы: законы термодинамики, термодинамические потенциалы, химическое равновесие, фазовое равновесие, растворы, электрохимия.

Все виды аудиторных занятий и самостоятельной работы студентов построены в виде логически связанной единой блочной системы, включающей обязательную систематическую подготовку студентов к лабораторным и семинарским занятиям, сдачу отчетов по самостоятельной работе, отчетов по лабораторным работам, текущему контролю и блочных семестровых экзаменов (по желанию), подготовке научных рефератов, занятие экспериментальной научной работой.

В таблицу 2 включены основные разделы дисциплины “Физическая химия” и сведения по видам работ, относящимся к данной дисциплине.

Таблица 2

№

Разделы дисциплины

Лек-

ЛР

Сам

ПР.з

п/

 

ции

 

 

ан.

п

 

 

 

 

 

1

Законы термодинамики

4

4

10

4

2

Термодинамические потенциалы

2

-

10

4

3

Химическое равновесие

4

4

8

2

4

Фазовое равновесие

2

2

10

4

5

Растворы

4

4

8

2

6

Электрохимия

2

4

8

2

 

Итого часов

18

18

54

18

 

Итого зачетных единиц

0,50

0,50

1,50

0,50

4.2. Содержание разделов дисциплины

Раздел 1. ЗАКОНЫ ТЕРМОДИНАМИКИ

Первый закон термодинамики и его применение к физическим и химиче-

ским процессам. Закон Гесса. Способы расчета тепловых эффектов химических реакции. Теплоемкость. Зависимость теплоемкости от температуры. Зависи-

мость теплового эффекта химических реакций от температуры. Закон Кирхго-

фа. Второе начало термодинамики. Энтропия. Изменение энтропии в обрати-

9

мых и необратимых процессах, в ходе химической реакции, процессах нагрева-

ния веществ, смешения идеальных газов, при фазовых переходах, в электрохи-

мических элементах. Постулат Планка, третье начало термодинамики. Абсо-

лютная энтропия веществ и ее вычисление.

Раздел 2. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПОТЕНЦИАЛЫ

Энергия Гиббса и энергия Гельмгольца. Максимально полезная работа.

Термодинамические потенциалы как критерий направления протекания про-

цессов и как мера работоспособности системы. Расчет изменения энергии Гиб-

бса и энергии Гельмгольца в различных процессах. Характеристические функ-

ции. Уравнения Гиббса – Гельмгольца. Системы переменного состава. Условия термодинамического равновесия в системах переменного состава. Химический потенциал, уравнения для его расчета в идеальных и реальных системах. Лету-

честь, коэффициент летучести.

Раздел 3. ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ

Уравнение изотермы химической реакции. Закон действующих масс. Кон-

станта равновесия. Химическое сродство. Константы равновесия для гомоген-

ных и гетерогенных реакций. Вычисление состава равновесной смеси, выхода продукта, степени превращения, степени диссоциации. Зависимость константы равновесия от температуры. Уравнение изобары и изохоры химической реак-

ции. Принцип Ле - Шателье - Брауна. Влияние температуры, давления и посто-

ронних примесей на химическое равновесие

Раздел 4. ФАЗОВОЕ РАВНОВЕСИЕ

Условие термодинамического равновесия в многофазных многокомпо-

нентных системах. Правило фаз Гиббса. Фазовое равновесие в однокомпонент-

ных системах. Уравнение Клаузиуса – Клапейрона и его использование для расчета процессов фазовых переходов. Фазовые диаграммы однокомпонентных систем. Тройная точка. Фазовые равновесия в двухкомпонентных системах.

10

Термический анализ. Твердые растворы. Взаимная растворимость двух жидко-

стей. Диаграммы состояния двухкомпонентных систем. Равновесия в много-

компонентных системах.

Раздел 5. РАСТВОРЫ

Экстенсивные и интенсивные свойства растворов. Парциальные молярные величины и методы их определения. Классификация растворов (растворы иде-

альные, неидеальные, предельно разбавленные). Химический потенциал ком-

понента идеального и неидеального раствора. Активность компонента, коэф-

фициент активности. Свойства растворов. Давление пара компонентов над рас-

твором. Понижение температуры замерзания и повышение температуры кипе-

ния растворов. Предельная растворимость твердого вещества в растворе. Осмо-

тическое давление. Экстракция. Летучие смеси. Законы Коновалова. Перегонка бинарных смесей.

Раздел 6.Электрохимия

Электролиты. Теории растворов электролитов. Константа и степень диссо-

циации. Закон разведения Оствальда. Основы электростатической теории силь-

ных электролитов Дебая – Хюккеля. Электрическая проводимость растворов электролитов. Кондуктометрия. Электролиз, законы Фарадея. Числа переноса.

Источник: https://studfile.net/preview/16412408/