Учебно-методическое пособие для студентов 2-го курса биологического факультета Барнаул 2006 г



страница1/9
Дата03.12.2012
Размер1.04 Mb.
ТипУчебно-методическое пособие
  1   2   3   4   5   6   7   8   9

ФЕДЕРАЛНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ



ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Физическая и коллоидная химия



Учебно-методическое пособие
для студентов 2-го курса биологического факультета


Барнаул 2006 г.

Составители: к.х.н., доцент И. Е. Стась, ассистент И.А. Штоббе

Рецензент: к.х.н., профессор Б.П. Шипунов

Рекомендовано методическим семинаром кафедры физической и коллоидной химии к изданию; предназначено для студентов 2-го курса биологического факультета.


Настоящее методическое указание является руководством к подготовке и выполнению лабораторных работ по курсу физколлоидной химии и содержит программу курса, планы теоретических коллоквиумов и задачи для самостоятельного решения для студентов второго курса биологического факультета.

СОДЕРЖАНИЕ


Программа курса …………………………………………………….

Лабораторная работа №1. Определение теплоты растворения хлорида аммония…………………………………………….

Задачи для самостоятельного решения……………………………..

Лабораторная работа №2. Изучение скорости омыления ацетоуксусного эфира…………………………………………….

Задачи для самостоятельного решения……………………………..

Лабораторная работа №3. Определение стандартного окислительно-восстановительного потенциала ферри-ферро электрода…………………………………………….

Задачи для самостоятельного решения……………………………..

Лабораторная работа №4. Получение коллоидных растворов. Диализ. Коагуляция.…………………………………………….

Задачи для самостоятельного решения……………………………..

Лабораторная работа №5. Измерение величины адсорбции уксусной кислоты на поверхности активированного угля…………………………………………….

Задачи для самостоятельного решения……………………………..

Лабораторная работа №6. Электрофорез золя гидроксида железа…………………………………………….

Задачи для самостоятельного решения……………………………..

Правила составления таблиц и построения графиков……………..

Приложение…………………………………………………………..

Список литературы…………………………………………………..


4
9

15

19
24

29

31
34

38

41

44
50

52

60

68

71



ФИЗИЧЕСКАЯ И КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ

Специальности: «Биология» и «Экология»

(биологический факультет, дневное и вечернее отделение)





ДО

ВО

Семестр

4

4

Учебных часов: лекций

30

14

лабораторных

28

16

консультаций

2

2

Контрольных работ

2

2

Самостоятельная работа студентов

30 ч

18 ч

Форма контроля

зачет

зачет


ПРОГРАММА КУРСА
Раздел I ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ – 18 ч.


    1. Термодинамика (4 ч)

Задачи и методы исследования физической химии. М. В. Ломоносов – основатель физической химии. Значение физической химии в биологии.

Основные понятия химической термодинамики. Первое начало термодинамики, приложение первого начала термодинамики к процессам, протекающим в идеальных газах. Теплоемкость, тепловой эффект химической реакции, закон Гесса, теплота образования, сгорания, растворения. Зависимость теплового эффекта от температуры, закон Кирхгофа.

Второе начало термодинамики для обратимых и необратимых процессов, правило Каратеодори, статистический смысл второго начала термодинамики. Понятие об энтропии, энтропия идеального газа. Изменение энтропии в различных процессах. Постулат Планка. Энтропия как критерий обратимости и направления процессов.

Химическое равновесие, закон действующих масс. Константа равновесия, различные способы выражения константы равновесия, связь между Kp, Kc, KN, Kn. Зависимость константы равновесия от температуры, давления. Уравнения изотермы, изобары, изохоры химической реакции. Применение закона действующих масс к гетерогенным системам. Смещение равновесия, принцип Ле-Шателье–Брауна.

1.2 Растворы (4 ч)

Понятие о парциальных мольных величинах, химический потенциал. Понятие идеального, реального, предельно разбавленного растворов. Активность, коэффициент активности. Закономерности давления пара компонента над раствором. Законы Рауля, Генри, Дальтона. Взаимная растворимость жидкостей. Понятие о диаграммах раствор-пар. Перегонка, уравнение перегонки. Законы Коновалова, их термодинамическое обоснование, азеотропные смеси.

Коллигативные свойства растворов, понижение температуры замерзания, повышение температуры кипения растворов нелетучих веществ. Криоскопия, эбулиоскопия. Осмотическое давление растворов, закон Вант-Гоффа. Биологическое значение осмотического давления.



    1. Фазовое равновесие (2 ч)

Общее условие равновесия в гетерогенных системах. Фазовое равновесие в однокомпонентных системах, уравнение Клайперона-Клаузиуса, его применение к процессам испарения, плавления, полиморфного превращения. Диаграмма состояния воды, правило фаз Гиббса. Диаграммы состояния двухкомпонентных систем: с простой эвтектикой, с химическими соединениями, правило рычага.



    1. Кинетика и катализ (4 ч)

Скорость и константа скорости химической реакции. Кинетические закономерности реакций первого, второго и третьего порядков. Методы определения порядков реакции. Кинетические закономерности сложных реакций (обратимых, параллельных, последовательных). Влияние температуры на скорость реакции, уравнение Аррениуса, правило Вант-Гоффа. Определение энергии активации из экспериментальных данных.

Теоретические представления формальной кинетики. Теория активных столкновений, теория активированного комплекса. Фотохимические реакции. Закон фотохимической эквивалентности Эйнштейна, квантовый выход. Понятие о цепных реакциях. Общие закономерности катализа. Гомогенный катализ, кислотно-основной катализ, автокатализ. Гетерогенный катализ. Ферментативный катализ, кинетика ферментативных реакций.


    1. Электрохимия (4 ч)

Растворы электролитов. Теория электролитической диссоциации, сильные и слабые электролиты. Закон разведения Оствальда. Теория Дебая-Хюккеля, теория Онзагера. Электропроводность растворов электролитов, понятие удельной и эквивалентной электропроводности. Зависимость электропроводности от различных факторов. Подвижность, скорость движения ионов, числа переноса. Гидратация ионов. Кондуктометрия, определение константы диссоциации слабых электролитов, произведения растворимости. Кондуктометрическое титрование.

Электродные потенциалы и электродвижущие силы. Причины возникновения двойного электрического слоя (ДЭС) на границе электрод-раствор. Измерение потенциалов, уравнение Нернста, стандартные электродные потенциалы. Типы электродов и области их применения. Водородный электрод, каломельный электрод, стеклянный электрод. Химические гальванические цепи. Концентрационные цепи. Типы концентрационных цепей: с переносом и без переноса ионов. Диффузионный потенциал, причины возникновения.
Раздел II КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ – 12 ч
2.1 Основные понятия коллоидной химии дисперсных систем (2 ч)

Основные задачи коллоидной химии, значение коллоидной химии для познания биологических процессов. Основные особенности коллоидного состояния материи, классификация коллоидных систем, понятие о дисперсности. Получение коллоидных систем: конденсация и диспергирование, химические способы получения. Очистка дисперсных систем, диализ, электродиализ, ультрафильтрация.
2.2 Молекулярно-кинетические и оптические свойства коллоидных систем (2 ч)

Броуновское движение, диффузия, распределение коллоидных частиц в гравитационном поле, седиментация. Осмотические свойства. Закономерности светорассеяния и светопоглощения, явление Тиндаля. Оптические методы изучения дисперсных систем, ультрамикроскопия, нефелометрия, турбидиметрия.
2.3 Поверхностные явления в дисперсных системах (2 ч)

Избыточная поверхностная энергия и поверхностное натяжение на границе раздела фаз, уравнение Гиббса. Виды сорбции. Адсорбция и ее связь с поверхностным натяжением, поверхностно-активные вещества. Адсорбция из газовой фазы, изотерма Ленгмюра, строение адсорбционного слоя на границе раствор-газ. Адсорбция из растворов, обменная адсорбция, избирательная адсорбция, смачивание, флотация. Уравнение Фрейндлиха, области его применения.
2.4 Электрические свойства дисперсных систем (2 ч)

Электрокинетические явления, электрофорез, электроосмос. Строение двойного электрического слоя, теория Гельмгольца, Гуи-Чапмена, Штерна. Понятие электрокинетического потенциала. Строение мицеллы.
2.5 Устойчивость коллоидных систем (2 ч)

Агрегативная и седиментационная устойчивость. Факторы стабилизации дисперсных систем. Коагуляция коллоидных систем. Факторы, вызывающие коагуляцию, коагуляция электролитами. Теории коагуляции: адсорбционная и электростатическая. Теория Б. В. Дерягина.
2.6 Микрогетерогенные системы (2 ч)

Эмульсии, классификация, способы получения, стабилизация, обращение фаз в эмульсиях. Пены, методы получения, устойчивость. Физико-химические основы пеногашения. Аэрозоли, классификация, способы получения. Методы очистки от аэрозолей. Электрофильтры.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОТЫ РАСТВОРЕНИЯ


ХЛОРИДА АММОНИЯ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: определить теплоту растворения хлорида аммония калориметрическим методом.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9

Похожие:

Учебно-методическое пособие для студентов 2-го курса биологического факультета Барнаул 2006 г iconУчебно-методическое пособие для лабораторно-практических занятий студентов биотехнологического факультета по аналитической химии (количественный анализ)
Учебно-методическое пособие предназначено для самостоятельной подготовки студентов биотехнологического факультета к лабораторно-...
Учебно-методическое пособие для студентов 2-го курса биологического факультета Барнаул 2006 г iconУчебно-методическое пособие для студентов 4 курса (озо, одо) специальности 050602. 65 «Изобразительное искусство»
О. А. Бакиева. Народный костюм Севера: Учебно-методическое пособие для студентов 4 курса очной и заочной формы обучения специальности...
Учебно-методическое пособие для студентов 2-го курса биологического факультета Барнаул 2006 г iconУчебно-методическое пособие для студентов-юристов первого курса заочного отделения
Попов Е. Б., Феоктистова Е. М. Английский язык для студентов 1-го курса заочного отделения (2 семестр): Учебно-методическое пособие....
Учебно-методическое пособие для студентов 2-го курса биологического факультета Барнаул 2006 г iconУчебно-методическое пособие по Новой истории стран Азии и Африки Брянск, 2008 Сагимбаев Алексей Викторович. Учебно-методическое пособие по курсу «Новая история стран Азии и Африки»
Учебно-методическое пособие предназначено для студентов дневного отделения Исторического факультета, обучающихся по специальности...
Учебно-методическое пособие для студентов 2-го курса биологического факультета Барнаул 2006 г iconИ. А. Корбут, О. А. Теслова
Учебно-методическое пособие на английском языке предназначено для студентов 4 курса лечебного факультета и факультета по подготовке...
Учебно-методическое пособие для студентов 2-го курса биологического факультета Барнаул 2006 г iconУчебно-методическое пособие по патологической физиологии Для студентов медицинского факультета специальностей
Основы павтогенеза сахарного диабета: Учебно-методическое пособие по патологической физиологии. Для студентов медицинского факультета...
Учебно-методическое пособие для студентов 2-го курса биологического факультета Барнаул 2006 г iconУчебно-методическое пособие по латинскому языку для студентов I курса факультета филологии и журналистики I семестр 36 занятий

Учебно-методическое пособие для студентов 2-го курса биологического факультета Барнаул 2006 г iconУчебно-методическое пособие для студентов факультета лингвистики. М.: Импэ им. А. С. Грибоедова, 2004. 36 с. Подготовлено на факультете лингвистики
Стар 77 Деловые культуры в международном бизнесе: Учебно-методическое пособие для студентов факультета лингвистики. — М.: Импэ им....
Учебно-методическое пособие для студентов 2-го курса биологического факультета Барнаул 2006 г iconУчебно-методическое пособие к изучению немецкого языка для студентов заочного отделения факультета сервиса издательство
Учебно-методическое пособие предназначено для работы со студентами заочного отделения факультета сервиса, специальностей «Сервис»,...
Учебно-методическое пособие для студентов 2-го курса биологического факультета Барнаул 2006 г iconУчебно-методическое пособие для студентов факультета нано- и биомедицинских технологий. Саратов, 2011. 24 с. Рецензент: д ф. м н. Пономаренко В. И
Диканев Т. В спектральный анализ сигналов. Учебно-методическое пособие для студентов факультета нано- и биомедицинских технологий....
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org