Физическая химия Раздел Химическая термодинамика Предмет, задачи и метод физической химии - polpoz.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Физическая и коллоидная химия 1 82.17kb.
Кадры высшей квалификации (аспирантура) 2 391.36kb.
Вопросы к промежуточной аттестации по дисциплине «Аналитическая химия»... 1 321.36kb.
Предмет, метод и задачи курса истории государства и права 1 442.45kb.
Раздел Предмет и задачи курса Раздел Глоссарий Раздел Лекционный... 17 3789.86kb.
В соответствии с фбупп учебный предмет «Физическая культура» вводится... 1 82.26kb.
Дисциплина реализуется на Инженерно-технологическом факультете кафедрой... 1 21.27kb.
В разных источниках данный метод называется по-разному. Некоторые... 1 46.05kb.
Лекции для студентов Бурятского филиала фгоу впо сибгути. Раздел... 8 2021.42kb.
1. Предмет, метод, задачи статистики 4 532.14kb.
Николай Николаевич Воронин был человеком высокой культуры и талантливым... 1 14.84kb.
1. Основные классы неорганических соединений: структура, номенклатура... 1 34.93kb.
1. На доске выписаны n последовательных натуральных чисел 1 46.11kb.

Физическая химия Раздел Химическая термодинамика Предмет, задачи и метод физической - страница №1/1

Часть 1. Физическая химия
Раздел 1. Химическая термодинамика
Предмет, задачи и метод физической химии.

Основные этапы развития физической химии. Место физической химии среди других наук и ее значение в фармации.



Основные понятия и законы термодинамики. Термохимия.

Предмет и метода термодинамики. Основные понятия. Системы:



изолированные, закрытые, открытые. Состояния системы. Функции состояния. Процесс. Внутренняя энергия системы. Работы. Теплота.

Первое начало термодинамики. Математическое выражение 1-го начала. Энтальпия. Изохорная и изобарная теплота процесса и соотношения между ними. Закон Гесса. Термохимические уравнения. Стандартные теплоты образования и сгорания. Вычисление теплоты реакций по стандартным теплотам сгорания и образования. Теплоты нейтрализации, растворения и гидратации. Зависимость теплоты процесса от температуры, теплоемкости реагентов и продуктов, уравнение Кирхгоффа.

Второе начало термодинамики. Обратимые и необратимые в термодинамическом плане процессы. Максимальная полезная работа процесса. Второе начало термодинамики и его математическое выражение. Энтропия - функция состояния системы. Изменение энтропии в изолированных системах. Изменение энтропии в изолированных системах. Изменение энтропии при изотермических процессах и изменении температуры. Статистический характер второго начала термодинамики. Вероятность состояния систем и изменении вероятности состояния при самопроизвольных процессах. Энтропия и ее связь с вероятностью состояния системы. Формула Больцмана.

Третье начало термодинамики. Абсолютная энтропия. Стандартная энтропия. Изменение энтропии при химических процессах.

Термодинамические потенциалы. Энергия Гельмгольца (изохорно-изотермический потенциал)(F) и ее связь с максимальной работой процесса. Стандартная энергия Гиббса (G). Химический потенциал. Концентрация и термодинамическая активность вещества. Изменение G и F в самопроизвольных процессах. Критерии термодинамического равновесия при разных условиях.


Раздел 2. Термодинамика фазовых превращений.
Основные понятия. Гомогенная и гетерогенная системы. Фаза. Составляющие вещества. Компоненты. Фазовые превращения и равно­весия: испарение, сублимация, плавление, изменение кристалличес­кой и аллотропной модификации. Число компонентов и число степеней свободы. Правило фаз Гиббса. Прогнозирование фазовых переходов при изменении условий.

Однокомпонентные системы. Диаграммы состояния однокомпонент­ных систем (вода,сера). Уравнение Клапейрона-Клазиуса. Связь с принципом Ле-Шателье.

Бинарные системы. Диаграммы плавления бинарных систем. Тер­мический анализ. Понятие о физико-химическом анализе (Н.С.Курна-ков). Применение для изучения твердых лекарственных форм. Закон Рауля - вывод методом химических потенциалов. Идеальные и реаль­ные растворы. Типы диаграмм состав-давление пара; состав темпера­тура кипения. Азеотропы. Первый и второй законы Коновалова-Гиббса. Дробная и непрерывная перегонка. Растворимость жидкостей в жидкостях. Верхняя и нижняя критические температуры растворения (В.Ф.Алексеев),

Трехкомпонетные системы. Закон распределения между двумя фазами (В.Нернст). Коэффициент распределения. Принцип получения настоек, отваров. Перегонка с водяным паром.
Раздел 3. Растворы
Термодинамика разбавленных растворов.

Взаимосвязь между коллигативными свойствами: относительным понижением давления пара, повышением температуры кипения, пони­жением температуры кристаллизации, осмотическим давлением разбав­ленных растворов нелетучих не электролитов. Криоскопическая и эбулиоскопиская константы и их связь с теплотой кипения и плавления растворителя. Осмотические свойства растворов электролитов. Изо­тонический и осмотический коэффициент.

Криометрический, эбулиометрический и осмотический методы измерения молярных масс. осмотической концентрации (осмомолярности) раствора, изотонического и осмотического коэффициентов.

Термодинамика растворов электролитов.

Теория растворов сильных электролитов Дебая-Хюккеля. Понятие об ионной атмосфере. Активность ионов, её взаимосвязь с концентрацией.

Коэффициент активности, и зависимость его величины от общей концентрации электролитов в растворе. Ионная сила раствора. Правило ионной силы Г.Льюиса.

Термодинамическая константа ионизации. Электролитическая диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель как мера активности реакции среда. Эмпирическая шкала рН.

Буферные системы ни растворы: Кислотно-основные, концентра­ционные, окислительно-восстановительные. Механизм действия. Аце­татный, фосфатный, водородкарбонатный буферы. Буферная емкость и влияющие на нее факторы. Практическое и биологическое значение буферных растворов. Колориметрические методы измерения рН.
Раздел 4. Электрохимия.
Проводники второго рода. Измерение сопротивления. Удельная и молярная электропроводность(Э.Х.Ленц), их изменение с разведением раствора. Молярная электропроводность при бесконечном разведении. Закон Кольрауша. Электропроводность неводных растворов. Скорость движения и подвижность ионов. Подвижность и гидратация (сольвата­ция) ионов.

Кондуктометрическое определение степени и константы иониза­ции слабого электролита, коэффициента электропроводности сильного электролита, ионного произведения воды, растворимости плохо раст­воримых электролитов.

Электродные потенциалы. Механизм возникновения. Уравнение Нернста. Электрохимический потенциал. Нормальный водородный элек­трод. Стандартные электродные потенциалы и их измерение. Хлорсеребряный электрод. Концентрационные скачки потенциала. Химические источники тока.

Окислительно-восстановительные потенциалы. Механизм возник­новения. Уравнение Петерса. Окислительно-восстановительные элект­роды и стандартный редокс-потенциала.

Ионноселективные электроды. Стеклянный электрод. Потециометрический метод измерения рН. Потенциометрическое титрование. Зна­чение этих методов в фармацевтической практике. Потенциометричес­кое определение энергии Гиббса реакции и константы химического равновесия.

Напряжение разложения вещества при электролизе. Потенциал выделения (разряда) ионов и перенапряжение. Полярография и ее применение в фармации. Амперометрическое титрование.
Раздел 5. Кинетика химических реакций.
Кинетика химических реакций и катализ Предмет и методы

химической кинетики.

Реакции простые (одностадийные) и сложные (многостадийные), гомогенные и гетерогенные. Скорость гомогенных химических реакций и методы ее измерения. Зависимость скорости реакции от различных факторов. Закон дейст­вующих масс для скорости реакции. Молекулярность и порядок реак­ции.



Уравнения кинетики реакций нулевого, первого, второго по­рядка. Период полупревращения. Определение порядка реакции. Зави­симость скорости реакции от температуры. Температурный коэффици­ент скорости реакции. Теория активных соударений. Энергия актива­ции. Уравнение Аррениуса. Связь между скоростью реакции и энергии активации. Определение энергии активации. Ускоренные методы опре­деления сроков годности лекарственных препаратов. Понятие о тео­рии переходного состояния.

Сложные реакции: конкурирующие (параллельные), последователь­ные, сопряженные (Н.Шилов) и обратимые. Цепные реакции (Н.Н.Семе­нов). Отдельные стадии цепной реакции. Неразветвленные и разветв­ленные цепные реакции. Фотохимические реакции. Закон фотохимичес­кой эквивалентности Эйнштейна. Квантовый выход реакции.

Гетерогенные реакции. Скорость гетерогенных реакций и факто­ры, ее определяющие. Кинетическая и диффузионная области гетеро­генных реакций. Примеры гетерогенных реакций представляющих инте­рес для фармации.

Каталитические процессы. Положительный и отрицательный ката­лиз. Развитие учения о катализе (А.А.Баландин. Н.И.Кобзев). Гомо­генный катализ. Механизм действия катализатора. Энергия активации каталитических реакций. Кислотно-основной катализ. Металлокомплексный катализ. Ферментативный катализ. Торможение химических реакций. Механизм действия ингибиторов.
Часть 2. Коллоидная химия.

Раздел 6. Термодинамика поверхностных явлений.

Термодинамика поверхностных явлений.

Термодинамика поверхностного слоя. Поверхностная энергия Гиббса и поверхностное натяжение. Методы определения поверхност­ного натяжения. Краевой угол. Зависимость поверхностного натяже­ния от температуры. Связь поверхностной энергии Гиббса и поверхностной энтальпии. Энтальпия смачивания и коэффициент гидрофильности.

Термодинамика многокомпонентных систем с учетом поверхност­ной энергии. Адсорбция на границе раздела фаз. Поверхностно-активные и инактивные вещества. Изотерма поверхностного натяже­ния. Уравнение Шишковского. Поверхностная активность. Правило Траубе-Дюкло.

Молекулярные механизмы адсорбции. Ориентация молекул в поверхностном слое. Определение площади, занимаемой молекулой ПАВ в насыщенном адсорбционном слое и максимальной длины молекулы ПАВ.

Термодинамический анализ адсорбции. Избыточная адсорбция Гиббса и ее уравнение. Измерение адсорбции на границе раздела твердое тело-газ и твердое тело-жидкость. Факторы, влияющие на адсорбцию газов и растворенных веществ. Мономолекулярная адсорб­ция. уравнение изотермы адсорбции Ленгмюра. Полимолекулярная ад­сорбция. Уравнение изотермы адсорбции Фрейндлиха. Капиллярная кон­денсация, адсорбция, хемосорбция.

Адсорбция электролитов. Не специфическая (эквивалентная) ад­сорбция ионов. Правила Панета-Фаянса. Ионообменная адсорбция. Иониты и их классификация. Обменная емкость. Применение ионитов в фармации.

Хроматография (М.С.Цвет). Классификация хроматографических методов по технике выполнения и по механизму процесса. Применение хроматографии для получения и анализа лекарственных веществ. Гель-фильтрация.
Раздел 7.Коллоидные системы.

Предмет, задачи и метода коллоидной химии. Основные этапы развития коллоидной химии (Т.Грем. И.Г.Борщов, А.В.Думанский, В.Оствальд, П.А.Ребиндер) и ее роль в фармации. Дисперсные системы



Структура дисперсных систем. Дисперсная фаза и дисперсионная среда. Степень дисперсности. Классификация дисперсий по агрегат­ному состоянию компонентов (аэрозоли, лиозоли, суспензии), по ха­рактеру взаимодействия между ними (обратимые и необратимые, лиофобные и лиофильные), по подвижности дисперсной фазы (свободно-дисперсные и связнодисперсные коллоидные системы). Методы получе­ния и очистки коллоидных растворов (диализ, электродиализ, ультрафильтрация).

Молекулярно-кинетические и оптические свойства коллоидных систем

Броуновское движение (Уравнение Эйнштейна), диффузия (урав­нение Фика), осмотическое давление и их взаимосвязь.

Седиментационная устойчивость и седиментационное равновесие. Центрифугирование.

Рассеяние и поглощение света. Уравнение Релея. Ультрамикроскопия и электронная микроскопия. Определение формы, размеров и массы коллоидных частиц.



Строение и электрический заряд коллоидных частиц Электрокинетические явления.

Природа электрокинетических явлений в дисперсных системах. Строение частиц дисперсной фазы лиофобных, лиофильных и мицеллярных коллоидных систем. Механизм возникновения электрического заряда коллоидных частиц. Строение двойного электрического слоя. Мицелла, агрегат, ядро, коллоидная частица (гранула). Заряд и электрокинетический потенциал и влияние на него электролитов. Явление перезарядки коллоидных частиц.



Электрокинетические явления. Электрофорез. Связь электрофоретической скорости коллоидных частиц с электрокинетическим по­тенциалом (уравнение Гельмгольца-Смолуховского). Электрофоретическая подвижность. Электрофоретические методы в фармации.

Электроосмос. Электроосмотический метод измерения электроки­нетического потенциала. Практическое применение электроосмоса.

Устойчивость и коагуляция коллоидных систем.

Кинетическая термодинамическая устойчивость коллоидных систем. Агрегация и седиментация частиц. Факторы устойчивости. Коагуляция и факторы, ее вызывающие. Медленная и быстрая коагуля­ция. Порог коагуляции и его определение. Правило Шульце - Гарди. Чередование зон коагуляции. Коагуляция золей смесями электроли­тов. Правило аддитивности, антагонизм и синергизм. Гелеобразование (желатинирование). Коллоидная защита. Взаимная коагуляция кол­лоидов. Пептизация.

Теории коагуляции. Адсорбционная теория Фрейндлиха. Теории Ландау-Дерягина-Фервея-Овербаха.

Разные классы коллоидных систем

Аэрозоли и их свойства. Получение, молекулярно-кинетические свойства. Электрокинетические свойства. Агрегативная устойчивость и факторы, ее определяющие. Разрушение. Применение аэрозолей в фармации.

Порошки и их свойства. Слёживаемость, гранулирование и распыляемость порошков. Применение в фармации.

Свойства суспензий. Получение. Устойчивость и определяющие ее факторы. Флокуляция. Седиментаметрический анализ суспензий. Пены. Пасты.

Эмульсии: получение, свойства. Типы эмульсий. Эмульгаторы и механизм действия. Обращение фаз эмульсий. Устойчивость эмульсий и ее нарушение. Коалесценция. Свойства концентрированных и высоко-

концентрированных эмульсий. Факторы устойчивости эмульсий. Приме­нение суспензий и эмульсий в фармации.


Раздел 8. Свойства растворов ВМС.
Коллоидные системы образованные поверхностно-активными веществами: растворы мыла, детергентов, таннидов, красителей. Мицеллярные коллоидные системы. Мицеллообразование в растворах ПАВ. Критическая концентрация мицеллообразования и ее определение. Солюбилизация и ее значение в фармации. Мицелярные коллоидные системы в фармации.

Высокомолекулярные соединения (ВМС) и их растворы (полиме­ры). Молекулярные коллоидные системы. Методы получения ВМС. Клас­сификация ВМС, гибкость цепи полимеров. Внутреннее вращение звень­ев в макромолекулах ВМС. Кристаллическое и аморфное состояние ВМС.



Механические свойства ВМС. Упруго-твердое ^стеклообразное), высокоэластичное (каучукообразное) и пластичное (вязко-текучие) состояние полимеров. Связь между строением и механическими свой­ствами полимеров.

Полимерные неэлектролиты и полиэлектролиты. Полиамфолиты. Изоэлектрическая точка полиамфолитов и методы ее определения.

Набухание и растворение ВМС. Механизм набухания. Термодина­мика набухания и растворения ВМС. Влияние различных факторов на степень набухания. Лиотропные ряды ионов.

Вязкость растворов ВМС. Отклонение свойств растворов ВМС от законов Ньютона и Пуазейля. Уравнение Бингама. Объяснение аномаль­ной вязкости растворов полимеров. Ассиметрия макромолекул (ориен­тация макромолекул в потоке, структурирование). Методы измерения вязкости растворов ВМС. Удельная, приведенная и характеристичес­кая вязкость. Уравнение Штаудингера и его модификация. Определе­ние молекулярной массы вискозиметрическим методом.

Осмотические свойства ВМС. Осмотическое давление растворов полимерных неэлектролитов. Отклонение от закона Вант-Гоффа. Урав­нение Галлера. Определение молярной массы полимерных неэлектроли­тов. Полиэлектролиты. Осмотическое давление растворов полиэлект­ролитов. Мембранное равновесие Доннана.

Факторы устойчивости растворов ВМС. Высаливание, порог высаливания. Лиотропные ряды ионов. Зависимость порогов высаливания полиамфолитов от рН среды. Коацервация - простая и комплексная. Микрокоацервация. Биологическое значение. Микрокапсулирование. Застудневание. Влияние различных факторов на скорость застудневания. Тиксотропия студней и гелей. Синерезис студней. Студни в фармации. Диффузия и периодические реакции в студнях и гелях.


izumzum.ru