|
|
Кафедра
физической и коллоидной химии ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Вопросы
для коллоквиумов Работа 1. Калориметрическое определение удельной теплоты растворения соли. Работа 2. Калориметрическое определение молярной теплоты нейтрализации. Вопросы для коллоквиума. Эквивалентность теплоты и работы. Первый закон термодинамики - формулировки и аналитическое выражение. Внутренняя энергия системы. Внутренняя энергия как функция состояния. Работа расширения идеального газа в основных термодинамических процессах. Энтальпия. Термохимия. Закон Гесса и его следствия. Тепловые эффекты химических процессов. Теплоты образования и сгорания веществ. Теплота растворения. Факторы, определяющие тепловой эффект при растворении вещества. Виды теплот растворения: интегральная, первая, полная, последняя, промежуточная. Зависимость теплового эффекта химической реакции от температуры (закон Кирхгоффа). Теплоемкость. Принцип калориметрических измерений. Устройство калориметра. Определение постоянной калориметра по стандартному веществу. Методика определения теплот растворения, гидратообразования и нейтрализации. Работа 3. Изучение равновесия гомогенной химической реакции в растворе. Вопросы для коллоквиума. Химическое равновесие. Признаки и условия равновесия. Закон действующих масс. Константа равновесия и способы ее выражения. Применение закона действующих масс к гетерогенным системам. Химический потенциал. Максимальная работа (изменение изохорно-изотермического потенциала) и максимальная полезная работа (изменение изобарно-изотермического потенциала) равновесной изотермической химической реакции. Уравнение изотермы химической реакции. Стандартные изобарный и изохорный потенциалы химической реакции: их физический смысл и связь с константами равновесия. Смещение равновесия при изменении концентрации реагентов и давления. Зависимость константы равновесия от температуры. Уравнения изобары и изохоры Вант-Гоффа. Принцип Ле Шателье, его термодинамическое обоснование. Работа 4. Градуировка термопары. Работа 5. Построение диаграммы плавкости двухкомпонентной системы. Вопросы для коллоквиума. Равновесие в гетерогенных системах. Условия равновесия. Число термодинамических степеней свободы равновесной гетерогенной системы. Правило фаз Гиббса. Основы физико-химического анализа; диаграммы состав-свойство. Однокомпонентные системы. Диаграмма состояния воды. Уравнение Клаузиуса - Клапейрона. Двухкомпонентные системы. Термический анализ; кривые охлаждения. Диаграммы плавкости систем, компоненты которых образуют: а) Эвтектическую смесь; б) Твердые растворы; в) Конгруэнтно-плавящиеся соединения; г) Инконгруэнтно-плавящиеся соединения. Сингулярные точки. Работа 6. Определения коэффициента распределения вещества между двумя несмешивающимися жидкими фазами. Вопросы для коллоквиума. Растворы: определение понятия и классификация. Взаимная растворимость жидкостей. Кривые расслоения. Распределение третьего компонента между двумя несмешивающимися жидкостями. Закон распределения. Термодинамический вывод закона распределения. Коэффициент распределения для случаев диссоциации и ассоциации растворенного вещества. Экстракция. Вопросы для коллоквиумов. Работа 7. Изучение равновесия жидкий раствор – пар в бинарных системах. Давление насыщенного пара растворителя над раствором. Закон Рауля. Положительные и отрицательные отклонения от закона Рауля. Идеальные и неидеальные растворы. Состав и давление насыщенного пара над бинарным раствором. Диаграммы состояния "раствор-пар". Законы Коновалова и их термодинамическое обоснование. Перегонка двойных жидких смесей. Ректификация. Азеотропные смеси. Работа 8. Определение молекулярной массы растворенного вещества криоскопическим методом. Работа 9. Определение степени диссоциации электролита криоскопическим методом. Давление насыщенных паров растворителя над растворами нелетучих веществ-неэлектролитов. Понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения растворов нелетучих веществ. Криоскопическая и эбуллиоскопическая постоянные растворителя. Криометрическое определение молекулярной массы растворенного вещества. Растворы электролитов. Изотонический коэффициент Вант-Гоффа, его связь со степенью диссоциации. Криометрическое определение степени диссоциации электролита. Методика криометрических измерений. Термометр Бекмана. Вопросы для коллоквиумов. Работа 10. Определение константы скорости гидролиза сахарозы. Скорость химической реакции. Основной постулат химической кинетики. Кинетическое уравнение. Константа скорости химической реакции. Порядок реакции. Односторонние реакции нулевого, первого и второго порядков. Период полупревращения. Методы определения порядка реакции. Молекулярность элементарных реакций. Моно-, би- и тримолекулярные реакции. Сложные реакции. Цепные реакции - неразветвленные и разветвленные. Работа 11. Определение константы скорости и энергии активации реакции иодирования ацетона. Влияние температуры на скорость реакции. Правило Вант-Гоффа. Уравнение Аррениуса, его термодинамический вывод. Энергия активации. Определение энергии активации из экспериментальных данных. Теория активных столкновений. Теория активного комплекса. Поверхность потенциальной энергии. Свойства активного комплекса. Сравнение теорий активных столкновений и активного комплекса. Фотохимические реакции. Закон фотохимической эквивалентности Эйнштейна. Квантовый выход. Работа 12. Определение константы скорости и энергии активации реакции гидролиза уксусного ангидрида. Катализ. Общие принципы катализа (неизменность положения равновесия, избирательность действия). Классификация каталитических процессов. Гомогенный катализ. Механизм и кинетика гомогенно-каталитических реакций. Автокатализ, кислотно-основной катализ. Гетерогенный катализ. Кинетика гетерогенно-каталитических реакций. Кажущаяся энергия активации. Кинетическая и диффузионная области гетерогенного процесса. Понятие об активных центрах. Теория мультиплетов. Принципы геометрического и энергетического соответствия. Теория активных ансамблей. Работа 13. Определение молярной рефракции вещества. Вопросы для коллоквиума. Полярный и неполярный диэлектрик в электрическом поле. Наведенный и постоянный дипольные моменты молекулы. Поляризация и ее виды. Поляризуемость молекул. Связь поляризации и поляризуемости. Соотношение Максвелла и его ограничения. Уравнения Клаузиуса-Моссоти и Дебая. Рефракция молекул. Удельная и молекулярная рефракция. Структурная аддитивность рефракции. Инкременты рефракции; экзальтация рефракции. Уравнение Лоренц-Лорентца. Удельная и молекулярная рефракция смесей. Определение рефракции индивидуальных веществ и рефракции компонентов по рефракции смеси. Постоянные дипольные моменты молекул, их связь со структурой молекул. Векторная аддитивная схема расчета дипольного момента молекулы. Методы определения дипольных моментов.
|
