Учебно-методический комплекс по дисциплине Физическая химия (стр. 5 )

Перечень заданий, задач, выносимых на лабораторную работу:

Теоретическая часть.

·  В чем отличие процессов, протекающих в электрохимическом элементе и электролизере (показать на примерах) ?

·  Определите понятия средней активности и среднего коэффициента активности.

·  Что такое ЭДС гальванического элемента?

·  Сформулируйте правило знака ЭДС.

·  Выведите термодинамическое соотношение между ЭДС гальванического элемента и тепловым эффектом химической реакции.

·  Выведите уравнение Нернста для ЭДС.

·  Чем вызвано возникновение межфазных скачков на границах раздела, в чем их отличие?

·  Что такое электродный потенциал?

·  Какие виды электродов вы знаете ( приведите примеры ) ?

·  Приведите примеры электрохимических элементов.

Практическая часть. Проверка готовности к выполнению лабораторной работы. Задания по работе выдаются индивидуально преподавателем на основании лабораторного практикума. По окончании выполнения работы и выполнения необходимых расчетов и построений сдается устный индивидуальный отчет по работе (теоретические и практические задания).

Рекомендуемая литература: Смотри список учебно-методической литературы.

Тема 11. (6 часов). Элементы кинетики биологических процессов

Понятие о стационарном состоянии и методах его анализа и определения.

Теоретическая часть.

·  Стационарное состояние. Аттрактор. Формула Тейлора. Устойчивость стационарных состояний (случай одного уравнения): понятие об устойчивости, аналитический метод определения типа устойчивости (метод Ляпунова), графический метод определения типа устойчивости.

·  Решение системы двух линейных автономных ОДУ. Анализ устойчивости поведения данных моделей вблизи особых точек. Типы особых точек.

·  Фазовая плоскость. Изоклины. Построение фазовых портретов. Кинетические кривые. Анализ кинетической модели системы линейных химических реакций, модель хищник-жертва.

Практическая часть. Решение задач по теме занятия.

Рекомендуемая литература: Смотри список учебно-методической литературы.

Тема 12. (6 часов). Зачетное занятие по 3 семестру

Перечень заданий, задач, выносимых на лабораторную работу: Итоговое зачетное занятие.

Рекомендуемая литература: Смотри список учебно-методической литературы.

5.4. Программа самостоятельной работы студентов

Структура СРС

Код формируемой компетенции	Тема	Вид	Форма	Объем учебной работы (часов)	Учебно-методические материалы
Семестр 2
ПК-1, ПК-2	Тема 1. Предмет физической химии, основные разделы и методы исследования. Химическая термодинамика, основные определения и понятия - термодинамические системы, термодинамические состояния, параметры, процессы, функции состояния. Термодинамические равновесные системы и процессы. Внутренняя энергия, закон сохранения энергии. Теплота и работы различного рода. Первый закон термодинамики. Энтальпия	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	6	Смотри список учебно-методической литературы
ПК-1, ПК-2	Тема 2. Термохимия. Теплоемкости. Тепловой эффект химической реакции. Закон Гесса и его следствия. Зависимость теплового эффекта реакции от температуры, уравнение Кирхгоффа.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	6	Смотри список учебно-методической литературы
ПК-1, ПК-2	Тема 3. Теоремы и лемма Карно. Различные формулировки второго начала термодинамики. Направление естественных процессов. Энтропия. Изменение энтропии в необратимых процессах, неравенство Клаузиуса. Энтропия и вероятность.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	6	Смотри список учебно-методической литературы
ПК-1, ПК-2	Тема 4. Определение абсолютной энтропии. Вычисление изменения энтропии в необратимых процессах, объединенный закон термодинамики. Определение абсолютной энтропии. Вычисление изменения энтропии в необратимых процессах, объединенный закон термодинамики.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя; КСР контроль самостоятельной работы студента	6	Смотри список учебно-методической литературы
ПК-1, ПК-2	Тема 5. Характеристические функции. Термодинамические потенциалы – энергия Гиббса, энергия Гельмгольца и их свойства. Уравнения Максвелла. Уравнение Гиббса-Гельмгольца и его роль в химии.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	6	Смотри список учебно-методической литературы.
ПК-1, ПК-2	Тема 6. Критерии возможности протекания самопроизвольных химических реакций для открытых систем. Химический потенциал. Характеристические функции идеальных и реальных газов. Химический потенциал для идеальных и реальных систем, активность, фугитивность.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	6	Смотри список учебно-методической литературы.
ПК-1, ПК-2	Тема 7. Растворы различных классов. Различные способы выражения состава растворов, смеси идеальных газов. Термодинамика растворов. Гомогенные системы, идеальные и реальные растворы.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	6	Смотри список учебно-методической литературы
ПК-1, ПК-2	Тема 8. Общие свойства растворов. Уравнение Гиббса-Дюгема. Давление насыщенного пара жидких растворов. Законы идеальных жидких растворов – закон Генри, закон Рауля.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	6	Смотри список учебно-методической литературы.
ПК-1, ПК-2	Тема 9. Коллигативные свойства растворов – эбуллиоскопия, криоскопия, осмотические явления.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	6	Смотри список учебно-методической литературы.
ПК-1, ПК-2	Тема 10. Растворимость газообразных и твердых веществ в жидкости. Равновесие жидкость-пар в бинарных системах. Первый закон Коновалова, правило рычага.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	6	Смотри список учебно-методической литературы
ПК-1, ПК-2	Тема 11. Растворы с положительными и отрицательными оклонениями от закона Рауля. Второй закон Коновалова, азеотропные смеси и их свойства. Простая, фракционная перегонка. Ректификация. Перегонка азеотропов.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	6	Смотри список учебно-методической литературы
ПК-1, ПК-2	Тема 12. Химическое равновесие, условия химического равновесия. Закон действия масс, его кинетический вывод. Закон действия масс для гетерогенных реакций. Принцип Ле-Шателье. Зависимость констант равновесия от температуры, уравнения изотермы, изохоры, изобары химической реакции.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	6	Смотри список учебно-методической литературы
ПК-1, ПК-2	Тема 13. Фазовые переходы первого рода, уравнение Клайперона-Клаузиуса и его применение к различным фазовым переходам первого рода. Условия самопроизвольного перехода вещества из одной фазы в другую	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	6	Смотри список учебно-методической литературы
ПК-1, ПК-2	Тема 14. Гетерогенные системы. Гетерогенное фазовое равновесие. Правило фаз Гиббса.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	6	Смотри список учебно-методической литературы
ПК-1, ПК-2	Тема 15. Однокомпонентные системы. Диаграмма состояния воды. Диаграмма состояния серы. Двухкомпонентные системы.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	6	Смотри список учебно-методической литературы
ПК-1, ПК-2	Тема 16. Различные диаграммы состояния и их анализ на основе правила фаз Гиббса.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	6	Смотри список учебно-методической литературы
ПК-1, ПК-2	Тема 17. Поверхностные явления. Внутреннее давление жидкости. Поверхностное натяжение. Влияние природы вещества, температуры, концентрации на поверхностное натяжение. Понятие о ПАВ и ПИВ. Поверхностная активность. Понятие адсорбции, адсорбента, адсорбата. Силы адсорбционного взаимодействия. Виды адсорбции.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	5	Смотри список учебно-методической литературы
ПК-1, ПК-2	Тема 18. Изотермы адсорбции – изотермы Генри, Ленгмюра, Фрейндлиха, БЭТ, Гиббса. Адсорбция на границе раздела фаз: твердое тело-газ (Адсорбционная теория Лэнгмюра), жидкость-газ, адсорбция из растворов.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	5	Смотри список учебно-методической литературы
Семестр 3
ПК-1, ПК-2	Тема 1. Химическая кинетика, ее основные понятия. Скорость химической реакции. Основной постулат химической кинетики. Понятие порядка, молекулярности. Кинетика необратимых гомогенных реакций 1-го, 2-го,3-го порядков.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	4	Смотри список учебно-методической литературы
ПК-1, ПК-2	Тема 2. Методы определения порядка. Кинетика сложных реакций.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	4	Смотри список учебно-методической литературы
ПК-1, ПК-2	Тема 3. Влияние температуры на скорость химических реакций – правило Вант-Гоффа, уравнение Аррениуса. Основные теории химической кинетики – теория активных столкновений.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	4	Смотри список учебно-методической литературы
ПК-1, ПК-2	Тема 4. Теория переходного состояния. Цепные реакции, свободные радикалы. Фотохимические реакции.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	4	Смотри список учебно-методической литературы
ПК-1, ПК-2	Тема 5. Катализ. Виды катализа – гомогенный, гетерогенный, ферментативный. Основные свойства катализаторов. Факторы, влияющие на катализ. Теория механизма гомогенного катализа.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	4	Смотри список учебно-методической литературы
ПК-1, ПК-2	Тема 6. Общие сведения о кинетике и механизмах ферментативных реакций.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	4	Смотри список учебно-методической литературы
ПК-1, ПК-2	Тема 7. Кислотно-основной катализ.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	4	Смотри список учебно-методической литературы
ПК-1, ПК-2	Тема 8. Гетерогенный катализ – теория мультиплетов Баландина.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	4	Смотри список учебно-методической литературы
ПК-1, ПК-2	Тема 9. Электрохимия, основные понятия. Теория слабых электролитов Аррениуса, ее недостатки.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	4	Смотри список учебно-методической литературы
ПК-1, ПК-2	Тема 10. Теории сильных электролитов. Понятие средней активности и среднего коэффициента активности. Ионная сила, закон Дебая-Гюккеля.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	4	Смотри список учебно-методической литературы
ПК-1, ПК-2	Тема 11. Электропроводность – удельная и эквивалентная. Подвижность ионов. Измерение электропроводности, ее практическое применение. Числа переноса ионов.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	4	Смотри список учебно-методической литературы
ПК-1, ПК-2	Тема 12. Электрохимические элементы. ЭДС гальванического элемента. Правило знака ЭДС. Уравнение Гиббса - Гельмгольца. Уравнение Нернста для ЭДС. Определение ЭДС.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	5	Смотри список учебно-методической литературы
ПК-1, ПК-2	Тема 13. Возникновение межфазных скачков на границах раздела фаз. Двойной электрический слой. Электродный потенциал.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	5	Смотри список учебно-методической литературы
ПК-1, ПК-2	Тема 14. Классификация электродов, электроды I, II, рода. Газовые электроды.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	5	Смотри список учебно-методической литературы
ПК-1, ПК-2	Тема 15. Неравновесные электродные процессы. Электролиз. Перенапряжение водорода.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	5	Смотри список учебно-методической литературы
ПК-1, ПК-2	Тема 16. Элементы неравновесной термодинамики. Понятие о стационарном состоянии и методах его анализа и определения.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	5	Смотри список учебно-методической литературы
ПК-1, ПК-2	Тема 17. Элементы кинетики биологических процессов.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	5	Смотри список учебно-методической литературы
ПК-1, ПК-2	Тема 18. Обобщение: место физической химии в окружающем мире и ее роль в биохимических исследованиях.	Подготовка к выполнению проверочной работы и домашнего задания. лабораторной работы.	СРС без участия преподавателя	5	Смотри список учебно-методической литературы

Содержание СРС