1. Физическая и коллоидная химия: учеб. для студентов, обучающихся по специальности 060108 (040500) – Фармация /под ред. А.П.Беляева.-М.:ГЭОТАР-Медиа,2008-2010.-701 с.: ил. Гриф УМО

2. Харитонов, Ю.А. Физическая химия: учеб. для студентов учреждений высш. проф. образования, обучающихся по специальности 060108.65 "Фармация" дисциплины "Физическая и коллоидная химия"/Ю.А.Харитонов .-М. :ГЭОТАР-Медиа,2009.-254 с. Гриф ММА

3. Дополнительная литература:

4. Евстратова, К.И. Физическая и коллоидная химия: К.И.Евстратова, Н.А.Кунина, Е.Е.Малахова. – М. : Высш. Шк., 1990. – 487 с. Гриф МЗ СССР

5. Стромберг, А.Г. Физическая химия: учеб. для студентов вузов/А.Г.Стpомбеpг, Д.П.Семченко; под pед. А.Г. Стpомбеpга.-3-е изд., испp. и доп. - М.:Высш. шк.,1999.-527 с. Гриф МО РФ

6. Киреев, В.А. Краткий курс физической химии: учеб./ В.А.Киреев. – М. : Химия, 1978 Гриф МО СССР

7. Мушкамбаров, Н.Н. Физическая и коллоидная химия: для студ. медиц. вузов/Н.Н. Мушкамбаров.-М.:ГЭОТАР-МЕД, 2001.-384 с.:ил.-(ХХI век). Гриф МЗ РФ

8. Методические рекомендации к формированию практических навыков по физической и коллоидной химии/ГОУ ВПО "Курск. гос. мед. ун-т", каф. физ. и коллоид. химии. - Курск: Изд-во КГМУ,2005.-41 с.:ил.

9. Электронное информационное обеспечение и интернет-ресурсы.

10. Практические навыки по физической и коллоидной химии [Электронный ресурс]: учеб.-метод. пособие для студентов фармацевтического и биотехнологического факультетов /ГОУ ВПО "Курск. гос. мед. ун-т", каф. общей химии. - Курск: КГМУ, 2010.-1 электрон. опт. диск (CD-ROM).

11. Электронная библиотека медицинского вуза «Консультант студента»: Физическая химия : учебник / Ю.Я. Харитонов - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. - 608 с. ил.: http://www.studmedlib.ru/books/ISBN9785970409589.html?SSr=37013304321365f24239507pharm-ksmu

12. Электронная библиотека медицинского вуза «Консультант студента»: Физическая и коллоидная химия : учебник / Под ред. проф. А.П. Беляева. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2010. - 704 с. : ил.: http://www.studmedlib.ru/books/ISBN9785970414415.html?SSr=37013304321365f24239507pharm-ksmu

13. Библиотека химфака МГУ [Интернет-ресурс]: http://www.chem.msu.ru/rus/teaching/phys.html, http://www.chem.msu.ru/rus/teaching/colloid.html

V. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:

1. Перечислите основные положения теории Аррениуса.

2. Приведите классификацию Аррениуса электролитов по силе.

3. Сформулируйте теорию кислот-оснований Аррениуса.

4. Что такое константа диссоциации? Как это понятие связано с константой равновесия?

5. Что является ограничением в теории Аррениуса?

6. Запишите математическую формулировку закона разбавления Оствальда.

7. Сформулируйте основные положения теории Бренстеда-Лоури.

8. Приведите классификацию растворителей по Бренстеду-Лоури.

9. В чем сущность количественной теории влияния растворителей на силу кислот, предложенной Н.А. Измайловым? Какую роль в этой теории играет водородная связь?

10. Каковы основные положения теории Льюиса?

11. Можно ли назвать теорию Льюиса "электронной"?

12. Что такое "ионная сила раствора"? Как может это понятие использоваться для описания свойств раствора?

13. Объясните физический смысл коэффициента активности?

14. Что является основной теоретической идеей теории Дебая - Хюккеля?

15. Приведите математическое выражение для расчета коэффициента активности по Дебаю-Хюккелю в первом приближении.

16. Что такое "предельный закон" Дебая?

17. Приведите математическое выражение для расчета коэффициента активности во втором приближении по Дебаю-Хюккелю.

18. Приведите третье приближение теории Дебая-Хюккеля.

19. Что такое ионное произведение воды? Чему равна эта величина при 25 50 0С?

20. Какая среда является: а) нейтральной; б) кислой; в) щелочной.

21. Какие значения может принимать концентрация ионов водорода в кислой, нейтральной или щелочной среде при 25 ,50 С.

22. Дайте определение понятию "водородный показатель".

23. Какие значения имеет водородный показатель (рН) в кислой, нейтральной или щелочной средах при 25 ,50 ,С?

24. Что такое общая, активная, потенциальная кислотность (основность)?

25. Как определяют общую, активную, потенциальную кислотность (основность)?

26. Что такое буферный раствор (система)?

27. Из чего состоят буферные системы?

28. Какие виды буферных систем (растворов) вы знаете?

29. Назовите состав следующих буферных растворов: а) аммиачный; б) ацетатный; в) фосфатный; г) карбонатный.

30. Напишите уравнения реакции взаимодействия компонентов буферных систем с кислотой (ионное и молекулярное). Какой компонент будет здесь в первую очередь использоваться?

31. Какой компонент буферного раствора используется при добавлении избытка основания или щёлочи? Приведите примеры в виде молекулярных и ионных уравнений.

32. Выведите уравнение Гендерсена-Гассельбаха для расчёта концентрации ионов водорода в буферном растворе в общем виде. Как будет выглядеть это уравнение в логарифмическом виде для ацетатной буферной системы?

33. Что произойдёт со значением рН буферной системы, если в уравнении Гендерсена-Гассельбаха соотношение кислоты и её соли (или основания и её соли) изменить в 10 раз?

34. Что называется буферной ёмкостью? По каким уравнениям её можно рассчитать? В каких единицах она выражается и от чего зависит?

35. При каких условиях в буферной системе ёмкость по кислоте совпадает численно с ёмкостью по основанию?

36. Перечислите основные буферные системы организма. Какова доля в % каждой из них в общей сумме буферных оснований?

37. Каков нормальный рН крови человека? Чем обусловлено постоянство рН крови человека?

38. Приведите примеры введения лечебных растворов (каких) при патологических сдвигах кислотно-щелочного равновесия. Продемонстрируйте это уравнениями соответствующих реакций.

39. Назовите физическое явление, лежащее в основе методов криометрии, эбулиометрии, осмометрии.

40. Какая (какие) величины должны быть определены на основе эксперимента при криометрическом, эбулиометрическом и осмометрическом методах исследования?

41. Какие величины следует определить непосредственно в эксперименте при криометрическом определении молярной массы вещества.

42. Приведите уравнение, отражающее закономерность, используемую в криометрическом методе.

43. Приведите уравнение для расчета молярной массы растворенного вещества неэлектролита при криометрическом ее определении, если известны температура плавления растворителя, его криометрическая постоянная, температура плавления раствора и его количественный состав.

44. Какое вещество используют в качестве растворителя в методе Раста?

45. Почему в качестве растворителя в методе Раста рекомендуют использовать камфору?

46. Приведите уравнение, устанавливающее связь между криоскопической постоянной растворителя и его температурой плавления.

47. Какое преимущество приобретает криометрический метод при использовании камфоры как растворителя?

48. Назовите ограничения метода Раста.

49. Назовите недостаток метода Раста.

50. При определении степени диссоциации слабого электролита криометрически по данным эксперимента определяют понижение ( t) температуры замерзания раствора электролита заданного количественного состава по сравнению с температурой замерзания растворителя. Назовите два этапа в расчетах значения степени диссоциации по величине t и приведите соответствующие уравнения.

51. Приведите уравнение для расчета осмомоляльности раствора электролита и неэлектролита по величине понижения ( t) температуры замерзания раствора по сравнению с температурой замерзания растворителя.

52. Какие два этапа следует выделить при определении осмотического давления раствора, содержащего произвольную смесь растворенных веществ, по величине понижения температуры замерзания ( t) этого раствора по сравнению с температурой замерзания растворителя.

53. Приведите уравнения для расчета молярной массы растворенного неэлектролита по экспериментально найденной величине в методах эбулиометрии и осмометрии.

54. Приведите уравнения для расчета молярной массы растворенного вещества электролита по данным криометрии или эбулиометрии.

55. Какие два этапа следует выделить в расчетах молярной массы электролита по величинам t_зам и t_кип, определенным в эксперименте.

VI. ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ НА САМОПОДГОТОВКУ:

1. Заполните таблицу, вписав в соответствующие графы необходимые уравнения для растворов электролитов:

№	Вид эффекта	Уравнение
1.	Криоскопический эффект
2.	Эбулиоскопический эффект
3.	Осмос
4.	Уравнение предельного закона Дебая.
5.	Второе приближение уравнения Дебая.
6.	Третье приближение уравнения Дебая.

VII. ПЕРЕЧЕНЬ ЗНАНИЙ, НАВЫКОВ И УМЕНИЙ, КОТОРЫМИ СТУДЕНТЫ ДОЛЖНЫ ОВЛАДЕТЬ В РЕЗУЛЬТАТЕ ИЗУЧЕНИЯ ДАННОЙ ТЕМЫ:

Студент должен знать

современное состояние теории растворов;

механизм действия буферных растворов;

коллигативные свойства растворов.

Студент должен уметь

измерять буферную емкость растворов

Студент должен владеть навыками

приготовления истинных и буферных растворов.

З А Н Я Т И Е №5

ТЕМА:. Термодинамика. Кинетика. Свойства растворов (Итог).

I. АКТУАЛЬНОСТЬ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

II. ЦЕЛЬ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

1. Закрепить представления о законах термодинамики и кинетики, соотношении между основными термодинамическими функцими, свойствах растворов.

2. Усвоить суть основных законов термодинамики, кинетики, свойств растворов.

3. Овладеть навыками расчетов и практического определения основых термодинамических параметров, кинетических расчетов, приготовления растворов.

III. ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ (СМ. ЗАНЯТИЯ 2-4)

IV. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Основная литература:

1. Физическая и коллоидная химия: учеб. для студентов, обучающихся по специальности 060108 (040500) – Фармация /под ред. А.П.Беляева.-М.:ГЭОТАР-Медиа,2008-2010.-701 с.: ил. Гриф УМО

2. Харитонов, Ю.А. Физическая химия: учеб. для студентов учреждений высш. проф. образования, обучающихся по специальности 060108.65 "Фармация" дисциплины "Физическая и коллоидная химия"/Ю.А.Харитонов .-М. :ГЭОТАР-Медиа,2009.-254 с. Гриф ММА

Дополнительная литература:

3. Евстратова, К.И. Физическая и коллоидная химия: К.И.Евстратова, Н.А.Кунина, Е.Е.Малахова. – М. : Высш. Шк., 1990. – 487 с. Гриф МЗ СССР

4. Стромберг, А.Г. Физическая химия: учеб. для студентов вузов/А.Г.Стpомбеpг, Д.П.Семченко; под pед. А.Г. Стpомбеpга.-3-е изд., испp. и доп. - М.:Высш. шк.,1999.-527 с. Гриф МО РФ

5. Киреев, В.А. Краткий курс физической химии: учеб./ В.А.Киреев. – М. : Химия, 1978 Гриф МО СССР

6. Мушкамбаров, Н.Н. Физическая и коллоидная химия: для студ. медиц. вузов/Н.Н. Мушкамбаров.-М.:ГЭОТАР-МЕД, 2001.-384 с.:ил.-(ХХI век). Гриф МЗ РФ

7. Красовский, И.В. Физическая и коллоидная хмия: учеб. для фарм. спец. вузов/ И.В.Красовский, Е.И.Вайль, В.Д.Безуглый. – Киев: Вища шк., 1983. – 352 с: ил. Гриф МО СССР

Электронное информационное обеспечение и интернет-ресурсы.

8. Электронная библиотека медицинского вуза «Консультант студента»: Физическая химия : учебник / Ю.Я. Харитонов - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. - 608 с. ил.: http://www.studmedlib.ru/books/ISBN9785970409589.html?SSr=37013304321365f24239507pharm-ksmu

9. Электронная библиотека медицинского вуза «Консультант студента»: Физическая и коллоидная химия : учебник / Под ред. проф. А.П. Беляева. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2010. - 704 с. : ил.: http://www.studmedlib.ru/books/ISBN9785970414415.html?SSr=37013304321365f24239507pharm-ksmu

V. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ (см. занятия 2-4)

VI. ПЕРЕЧЕНЬ ЗНАНИЙ, НАВЫКОВ И УМЕНИЙ, КОТОРЫМИ СТУДЕНТЫ ДОЛЖНЫ ОВЛАДЕТЬ В РЕЗУЛЬТАТЕ ИЗУЧЕНИЯ ДАННОЙ ТЕМЫ (СМ. ЗАНЯТИЯ 2-4)

З А Н Я Т И Е №6

Т Е М А: ПРАВИЛО ФАЗ ГИББСА. ОСНОВЫ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА. ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ ОДНОКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМ.

I. АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

II. ЦЕЛЬ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

III. ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

1. Основные понятия: "фаза", "составляющий компонент", "число независимых компонентов", "число степеней свободы", "фазовый переход", "фазовое равновесие", "фигуративная точка".

2. Классификация систем по числу:

а) фаз, гомогенные и гетерогенные;

б) независимых компонентов;

в) степеней свободы.

3. Фазовый переход и фазовое равновесие. Условия фазового равновесия.

4. Правило фаз Гиббса: содержание, словесная формулировка и математическое выражение.

5. Расчет максимального числа степеней свободы для системы и максимального числа фаз, которые могут находиться в равновесии в системе с заданным числом компонентов.

6. Понятие о физико-химическом анализе. Принципы физико-химического анализа Н.С.Курнакова: непрерывности и соответствия.

7. Диаграмма состояния - инструмент физико-химического анализа.

8. Диаграмма состояния воды: общий вид; максимальное число степеней свободы для воды и максимальное число равновесно сосуществующих фаз; число и качественный состав однофазных, двухфазных и трехфазных систем для воды.

9. Графическое изображение на диаграмме состояния воды однофазных состояний и характеристика полей. Графическое изображение двухфазных состояний и характеристика линий. Тройная точка.

10. Уравнение Клаузиуса-Клапейрона. Особенность хода кривых испарения, возгонки, плавления с позиций выполнения этого уравнения.

11. Диаграмма состояния серы: общий вид; число фаз, образуемых серой и число равновесных состояний из трех фаз; характеристика линий, полей и тройных точек диаграммы состояния серы.

12. Число степеней свободы для однокомпонентных систем (воды и серы), которым соответствуют фигуративные точки, лежащие на полях, линиях, в тройной (тройных) точке.

IV. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:

1. К.И.Евстратова, Н.А.Купина, Е.Е.Малахова. Физическая и коллоидная химия. М., 1990 с.61-68.

2. В.А.Киреев. Краткий курс физической химии. М., 1978, с.238-251.

3. Лекционный материал.

V. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:

1. Приведите определение понятий: "фаза", "составляющий компонент", "число независимых компонентов", "число степеней свободы", "фазовый переход", "фазовое равновесие", "фигуративная точка".

2. Правило фаз Гиббса - словесная формулировка. Запишите уравнение правила фаз Гиббса для системы, на которую:

- из внешних условий влияют температура и давление;

- из внешних условий влияет только температура;

- влияет "n" внешних условий.

3. Система состоит из раствора сульфатов калия и натрия в воде, кристаллов сульфата калия и кристаллов сульфата натрия.

- Чему равно число независимых компонентов в системе?

- Сколько и какие фазы образуют систему?

- Приведите вид уравнения правила фаз Гиббса, выполняемого в данной системе. Рассчитайте число степей свободы.

4. Система представляет собой жидкий расплав солей хлорида натрия и нитрата калия, находящихся в равновесии с кристаллами нитрата калия. Между солями в расплаве возможна реакция: NaCl + KNO₃ KCl + NaNO₃

- Чему равно число независимых компонентов в системе?

- Сколько и какие фазы образуют систему?

- Приведите вид уравнения правила фаз Гиббса, выполняемого в данной системе. Рассчитайте число степей свободы.

5. Вычислите наибольшее число степеней свободы для однокомпонентной системы (вода) при n=2.

6. Приведите уравнение для расчета максимального числа фаз в однокомпонентной системе (вода) при n=2.

7. Сформулируйте принципы физико-химического анализа Н.С.Курнакова: принцип непрерывности и принцип соответствия.

8. Дайте определение "диаграмме состояния".

9. Диаграмма состояния воды имеет вид:

- Как называются линии ОА, ОВ и ОС? Зависимость между какими свойствами отражает каждая линия?

- Как называются поля I, II, III? Что представляет собой система, характеризуемая любой фигуративной точкой каждого поля?

- Каков геометрический образ комплекса из трех равновесных фаз? Перечислите эти фазы.

- Как называется фигуративная точка "О"? Почему?

- Определите число степеней свободы для систем, которым соответствуют фигуративные точки "d", "e" и "О".

10. Запишите уравнение Клаузиуса-Клапейрона, обозначив входящие в него величины.

11. Приведите вид уравнений Клаузиуса-Клапейрона применительно к процессам:

- испарения,

- плавления,

- возгонки, обозначив входящие в них величины.

12. Приведите общий вид диаграммы состояния серы. Охарактеризуйте линии, поля, тройные точки на данной диаграмме.

VI. ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ НА САМОПОДГОТОВКУ:

VII. ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ОСНОВЫ ДЕЙСТВИЙ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ ИЛИ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ:

Т Е М А П Р А К Т И Ч Е С К О Й Р А Б О Т Ы:

"ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА ФАЗ И ЧИСЛА КОМПОНЕНТОВ В РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМАХ".

1. В три цилиндра с пробками внести:

в первый - дистиллированную воду,

во второй - дистиллированную воду и бензол,

в третий - водный раствор иода и бензол.

Содержимое второго и третьего цилиндров перемешать. Цилиндры закрыть пробками.

2. Определить число жидких фаз в каждом из трех цилиндров. Назвать фазы.

3. Определить число компонентов, образующих жидкие фазы в каждом из трех цилиндров. Назвать компоненты.

4. Определить общее число фаз в первом цилиндре. Назвать фазы.

VIII. ПЕРЕЧЕНЬ ЗНАНИЙ, НАВЫКОВ И УМЕНИЙ, КОТОРЫМИ СТУДЕНТЫ ДОЛЖНЫ ОВЛАДЕТЬ В РЕЗУЛЬТАТЕ ИЗУЧЕНИЯ ДАННОЙ ТЕМЫ:

З А Н Я Т И Е №7

ТЕМА: ОГРАНИЧЕННАЯ ВЗАИМНАЯ РАСТВОРИМОСТЬ ЖИДКОСТЕЙ.

I. АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

II. ЦЕЛЬИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

III. ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

1. Классификация бинарных жидких смесей по способности компонентов растворяться друг в друге.

2. Классификация бинарных жидких смесей, компоненты которых ограниченно растворимы друг в друге, по характеру зависимости взаимной растворимости от температуры:

а. Системы с верхней критической температурой растворения;

б. Системы с нижней критической температурой растворения;

в. Системы с верхней и нижней критическими температурами растворения.

3. Определение понятиям: "верхняя критическая температура растворения", "нижняя критическая температура растворения".

4. Диаграмма состояния для систем с "верхней", "нижней", "верхней и нижней" критическими температурами растворения в координатах t - состав при p = const (диаграмма взаимной растворимости):

а) общий вид диаграммы;

б) кривая расслоения (растворимости);

в) области (поля) гомогенного и гетерогенного (двухфазного) состояния системы;

г) верхняя (нижняя) критическая температура растворения.

5. Определение понятиям: "фигуративная точка", "коннода", "сопряженные точки".

6. Принцип построения диаграммы взаимной растворимости.

7. Анализ диаграмм взаимной растворимости с позиций правила фаз Гиббса.

8. Правило рычага, его использование при анализе диаграмм взаимной растворимости.

9. Правило прямолинейного диаметра В.Ф.Алексеева.

IV. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. К.И.Евстатова, Н.А.Купина, Е.Е.Малахова. Физическая и коллоидная химия. М., 1990, с.104-106.

2. В.А.Киреев. Краткий курс физической химии. М., 1978, с.316, 324-327.

V. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Назовите три типа бинарных жидких систем, выделенных по способности жидкостей растворяться друг в друге.

2. К какому типу систем по способности компонентов растворяться друг в друге относятся жидкие системы:

а) вода - бензол;

б) вода - анилин;

в) вода - этиловый спирт?

3. Назовите три типа бинарных жидких систем, выделенных по характеру зависимости взаимной растворимости жидкостей от температуры.

4. К какому типу систем по характеру зависимости взаимной растворимости от температуры относятся системы:

а) диэтиламин - вода;

б) фенол - вода;

в) никотин - вода?

5. Как с повышением температуры изменяется растворимость в системах:

а) фенол - вода;

б) диэтиламин - вода?

6. Приведите диаграмму взаимной растворимости для системы:

а) фенол - вода;

б) диэтиламин - вода.

7. Дайте определение понятиям:

а) верхняя критическая температура растворения;

б) нижняя критическая температура растворения.

8. Диаграмма состояния ограниченно растворимых жидкостей А и В имеет вид:

а. К какому типу систем относится система, образованная компонентами А и В, ограниченно растворимыми дуг в друге?

б. Зависимость между какими свойствами устанавливает линия диаграммы (кривая расслоения)?

в. Укажите на диаграмме поле гомогенного и гетерогенного состояния системы.

9. Жидкость, состоящая из компонентов А и В, имеет валовый состав "х" (рис. пункта 8). Сделав построения, ответьте на вопросы:

а. Гомогенна или гетерогенна эта система при температурах t₁ и t₂?

б. Каков состав фаз для гетерогенного состояния системы?

в. Какова температура взаимной растворимости системы, с валовым составом "х"?

10. Дайте определение понятиям "коннода", "сопряженные точки".

11. Охарактеризуйте системы, которым на диаграмме взаимной растворимости (рис. пункта 8) соответствуют фигуративные точки "c" и "d", по следующим свойствам:

а. Каков валовый состав системы? Какого компонента (А или В) в системе содержится больше?

б. Гомогенна или гетерогенна система?

в. Какова температура взаимной растворимости компонентов системы?

г. Как следует изменить температуру, чтобы гомогенная (гетерогенная) система перешла в гетерогенное (гомогенное) состояния?

д. Чему равно число степеней свободы системы?

е. Какой компонент (А или В) следует внести в гомогенную систему, чтобы в ней при заданной температуре началось расслоение (помутнение)?

12. Приведите формулировку правила Алексеева. Проиллюстрируйте его на диаграмме взаимной растворимости для систем с верхней или нижней критической температурой растворения.

3. Приведите формулировку правила рычага. Проиллюстрируйте выполнение этого правила на диаграмме взаимной растворимости.

14. Каково практическое использование правила рычага?

VI. ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ НА САМОПОДГОТОВКУ

VII. ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ОСНОВЫ ДЕЙСТВИЙ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ ИЛИ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ:

Т Е М А П Р А К Т И Ч Е С К О Й Р А Б О Т Ы:

"ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММЫ ВЗАИМНОЙ РАСТВОРИМОСТИ СИСТЕМЫ ФЕНОЛ - ВОДА".

1. Определить температуру взаимной растворимости для шести смесей фенол - вода состава:

N смеси	1	2	3	4	5	6
Массовая доля фенола в смеси w, %	10	20	35	55	65	70

а. Перемешав встряхиванием содержимое ампул со смесями, поместить их в водяную баню и при нагревании отметить температуру просветления (t₁).

б. Не вынимая ампул из водяной бани, охладить их содержимое и отметить температуру (t₂), при которой происходит расслоение системы (начинается помутнение).

в. Если разница в температурах t₁ и t₂ не превышает 2 ^О (4 ^О), найти среднее арифметическое этих температур и полученную величину принять за температуру взаимной растворимости. Если разница в температурах t₁ и t₂ больше 2 ^О (4 ^О), опыт повторить, уменьшив скорость нагревания и охлаждения.

2. Построить диаграмму взаимной растворимости.

В координатах t ^ОС - состав на поле графика нанести точки, отвечающие температуре взаимной растворимости для смесей каждого состава, и соединить их плавной кривой.

3. Установить критическую температуру взаимной растворимости (t_кр) и охарактеризовать, к какому типу систем по влиянию температуры на растворимость относится система фенол - вода.

а. По правилу Алексеева найти точку (К) пересечения прямой, соединив середины двух произвольно выбранных коннод с кривой расслоения. Установить критическую температуру взаимной растворимости, найдя проекцию точки К на ось температур.

б. По наличию на диаграмме верхней или нижней критической температуры сделать вывод о типе системы фенол - вода и указать, как меняется растворимость воды и фенола друг в друге с повышением температуры.

Полученные в работе данные представить в таблице.

№ смеси	Массовая доля фенола в смеси w, %	Температура просветления t1, ОС	Температура помутнения t2, ОС	Температура взаимной растворимости
1 2 3 4 5 6

VIII. ПЕРЕЧЕНЬ ЗНАНИЙ, НАВЫКОВ И УМЕНИЙ, КОТОРЫМИ СТУДЕНТЫ ДОЛЖНЫ ОВЛАДЕТЬ В РЕЗУЛЬТАТЕ ИЗУЧЕНИЯ ДАННОЙ ТЕМЫ

З А Н Я Т И Е №8

ТЕМА: БИНАРНЫЕ ЖИДКИЕ СМЕСИ С ПОЛНОЙ ВЗАИМНОЙ РАСТВОРИМОСТЬЮ.

I. АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

II. ЦЕЛЬИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

III. ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

1. Общее и парциальные давления насыщенного пара бинарных жидких смесей. Закон Дальтона.

2. Идеальные растворы, их свойства. Закон Рауля для идеальных растворов.

3. Диаграмма зависимости общего и парциальных давлений насыщенного пара от состава для идеальных растворов.

4. Растворы с положительным и отрицательным отклонениями от закона Рауля: причины отклонения, свойства растворов.

5. Диаграмма зависимости общего и парциальных давлений насыщенного пара от состава для растворов с положительным и отрицательным отклонениями от закона Рауля.

6. Температура кипения жидкости - определение понятию. Зависимость между температурой кипения жидкости и давлением насыщенного пара над жидкостью.

7. Диаграммы кипения в координатах:  температура - состав, давление - состав для идеальных смесей и систем с небольшими положительными и отрицательными отклонениями от закона Рауля:

а) общий вид диаграмм;

б) кривая жидкости и пара;

в) поле пара, жидкости и гетерогенного состояния системы.

8. Определение по диаграмме кипения в координатах температура - состав для смеси произвольного состава x:

а) температуры кипения (начала кипения) смеси;

б) состава первого пузырька пара, образующегося при кипении;

в) состава пара и жидкости при нагревании смеси состава x до температуры выше температуры кипения, но ниже температуры полного перехода жидкости в пар;

г) температуры конца кипения;

д) состава последнего пузырька пара, обазующегося при завершении кипения жидкости.

9. I закон Д.П.Коновалова: формулировка закона, его иллюстрация на диаграммах кипения.

10. Анализ диаграмм кипения с позиций правила фаз Гиббса.

11. Использование правила рычага при определении по диаграммам кипения масс пара и жидкости в равновесной гетерогенной системе.

IV. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:

1. К.И.Евстратова, Н.А.Купина, Е.Е.Малахова. Физическая и коллоидная химия. М., 1990, с.74, 76-77, 82-84, 93-98.

2. В.А.Киреев. Краткий курс физической химии. М., 1978, с.302-307, 310-312.

3. Лекционный материал.

4. Методические рекомендации к формированию практических навыков по физической и коллоидной химии. Курск, 1999.

V. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:

1. Приведите словесную и математическую формулировки закона Дальтона.

2. Приведите словесную и математическую формулировки закона Рауля.

3. Какие растворы относятся к идеальным (определение)? Примеры идеальных растворов.

4. Перечислите свойства:

а. Идеальных растворов.

б. Растворов с положительным отклонением от закона Рауля.

в. Растворов с отрицательным отклонением от закона Рауля.

5. Приведите диаграмму зависимости общего и парциальных давлений насыщенного пара бинарных растворов от состава для:

а. Идеальных растворов.

б. Растворов с положительным отклонением от закона Рауля.

в. Растворов с отрицательным отклонением от закона Рауля.

6. Приведите общий вид диаграммы кипения в координатах температура - состав для идеальных смесей, и систем с небольшим положительным и отрицательным отклонением от закона Рауля.

7. Как расположены по отношению друг к другу линии жидкости и пара на диаграммах кипения в координатах t ^ОС - состав?

8. Какие свойства бинарного жидкого раствора можно определить, используя диаграмму кипения в координатах t ^ОС - состав:

а. По линии жидкости;

б. По линии пара?

9. Приведите формулировку I закона Коновалова.

10. Диаграмма кипения бинарного жидкого раствора имеет вид:

а. Какое отклонение от закона Рауля наблюдается в растворах из компонентов А и В? Ответ обосновать.

б. Выделите на диаграмме линии и укажите зависимость между какими свойствами устанавливает каждая их них.

в. Выделите на диаграмме поля и охарактеризуйте каждое.

11. Жидкость, состоящая из компонентов А и В, имеет валовый состав "х" (рис. пункта 10). Сделав построения, ответьте на вопросы:

а. При какой температуре смесь состава "х" закипит?

б. Каков состав первого пузырька пара?

в. Какого компонента - А или В в образовавшемся паре будет содержаться больше по сравнению с жидкостью состава "х"?

г. Сколько и каких фаз будет находиться в системе, если жидкость состава "х" нагреть до температуры t₁?

д. При какой температуре жидкий раствор состава "х" полностью перейдет в пар?

е. Каков состав последней капли жидкости, перешедшей в пар?

12. Для систем, которым на диаграмме кипения (рис. пункта 10) соответствуют фигуративные точки K и N установите:

а. Гомогенна или гетерогенна система.

б. Каков валовый состав системы?

в. Каков состав фаз (фазы)?

г. Чему равно число степеней свободы?

13. Проиллюстрируйте правило рычага на диаграмме кипения (рис. пункта 10).

14. Диаграмма кипения для бинарной жидкой системы из компонентов А и В имеет вид - рис. пункта 10. Приведите диаграмму кипения для этой системы в координатах давление – состав и укажите на ней линию жидкости и пара.

VI. ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ НА САМОПОДГОТОВКУ:

VII. ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ОСНОВЫ ДЕЙСТВИЙ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ ИЛИ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Т Е М А П Р А К Т И Ч Е С К О Й Р А Б О Т Ы:

"ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ СПИРТА В НАСТОЙКАХ ПО ТЕМПЕРАТУРЕ КИПЕНИЯ."

1. Измерить капиллярным методом температуру кипения растворов этилового спирта в воде с массовой долей спирта 25%, 50%, 75% и 96%.

Смотри описание работы по теме "Определение температуры кипения жидкостей капиллярным методом" в Методических рекомендациях к формированию практических навыков по физической и коллоидной химии".

2. Построить калибровочный график.

В координатах t ^ОС - состав на поле графика нанести точки, отвечающие температурам кипения растворов этилового спирта в воде заданных составов. Соединить полученные точки плавной кривой.

3. Измерить температуру кипения спиртовой настойки не известного состава.

Смотри описание работы по теме "Определение температуры кипения жидкостей капиллярным методом".

4. Определить концентрацию спирта в настойке, используя калибровочный график.

На оси "температура" отложить значение температуры кипения настойки и, используя прием интерполяции, по калибровочному графику определить массовую долю этилового спирта в настойке.

5. По зависимости температуры кипения водного раствора этилового спирта от состава определить тип отклонения от закона Рауля.

а. Соотнести вид калибровочного графика, отражающего зависимость температуры кипения растворов этилового спирта от состава и представляющего собой линию жидкости (диаграммы кипения), к линейной зависимости.

б. Представить (мысленно) и описать вид зависимости давления насыщенного пара от состава в этой системе, также соотнеся ее к линейной зависимости.

в. Сделать вывод о том, какое отклонение от закона Рауля наблюдается в растворах этилового спирта.

VIII. ПЕРЕЧЕНЬ ЗНАНИЙ, НАВЫКОВ И УМЕНИЙ, КОТОРЫМИ СТУДЕНТЫ ДОЛЖНЫ ОВЛАДЕТЬ В РЕЗУЛЬТАТЕ ИЗУЧЕНИЯ ДАННОЙ ТЕМЫ

З А Н Я Т И Е №9

ТЕМА: II ЗАКОН КОНОВАЛОВА. РЕКТИФИКАЦИЯ.

I. АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

II. ЦЕЛЬИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

III. ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

1. Диаграммы кипения в координатах температура-состав, давление-состав с точками минимума или максимума на линиях жидкости.

2. II закон Коновалова: формулировка закона.

3. Азеотропные смеси, их свойства.

4. Дистилляция (перегонка) - определение методу. Назначение метода дистилляции, его использование в фармации.

5. Виды дистилляции:

а) простая (однократная);

б) дробная (фракционная);

в) ректификация.

6. Закономерность, лежащая в основе метода.

7. Принцип разделения дистилляцией жидких бинарных смесей различного типа на компоненты дистилляцией. Состав остатка и дистиллята (конденсата).

8. Оптимальные условия разделения смесей на составляющие компоненты путем ректификации.

IV. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:

1. К.И.Евстратова, Н.А.Купина, Е.Е.Малахова. Физическая и коллоидная химия. М., 1990, с.98-104.

2. В.А.Киреев. Краткий курс физической химии. М., 1978, с.311-318.

3. Лекционный материал.

V. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:

1. Приведите формулировку II закона Коновалова.

2. Приведите общий вид диаграммы кипения в координатах температура-состав для растворов:

а. С точкой минимум на линии жидкости.

б. С точкой максимум на линии жидкости.

3. Перечислите свойства азеотропных смесей.

4. Почему азеотропные смеси кипят при постоянной температуре?

5. На поле диаграмм представлены линии жидкости для трех систем

а. Дорисуйте диаграммы, проведя пунктиром линию пара.

б. Какое отклонение от закона Рауля наблюдается в системах 1, 2, 3, приготовленных из компонентов А и В? Ответ обосновать.

в. При какой температуре жидкости с валовым составом x и y (рис.2) закипят?

г. Каков состав первого пузырька пара, образовавшегося при кипении растворов x и y?

д. Какого компонента в парах над растворами состава x и y по сравнению с жидкостью будет больше?

е. Выполняется ли для этих растворов I закон Коновалова?

Ответ обосновать.

6. Дайте определение методу дистилляции (перегонки).

7. Перечислите назначение метода.

8. Какая закономерность лежит в основе разделения бинарной смеси на компоненты дистилляцией?

9. Почему азеотропные смеси нельзя дистилляцией разделить на компоненты?

10. Перечислите виды дистилляции.

11. Перечислите оптимальные условия разделения смеси веществ на компоненты ректификацией.

12. Диаграммы кипения бинарных жидких растворов имеют вид:

Каков конечный результат ректификации смесей состава x₁, x₂ и x₃ при соблюдении оптимальных условий разделения?

VI. ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ НА САМОПОДГОТОВКУ:

VII. ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ОСНОВЫ ДЕЙСТВИЙ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ ИЛИ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ:

Т Е М А П Р А К Т И Ч Е С К О Й Р А Б О Т Ы:

"ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММЫ КИПЕНИЯ."

1. Установить данные для построения линии жидкости.

а. Приготовить в сухих колбах с плотно притертыми пробками приготовить 5 смесей этанола (С₂Н₆О) и гептана (С₇Н₁₆) с массовой долей гептана 10%, 30%, 46%, 70%, 90%.

б. Измерить температуру кипения каждого из растворов, а также температуры кипения этанола и гептана.

2. Установить данные для построения линии пара.

а. Из каждого раствора, когда жидкость начнет кипеть, отделить порцию пара (используя холодильник), его сконденсировать, конденсат (15-20 капель) собрать в сухую пробирку с притертой пробкой.

б. В конденсате, состав которого равен составу пара, образовавшегося над жидкостью при кипении, определить массовую долю гептана.

3. Полученные данные внести в таблицу

№ п/п	Массовая доля С7Н16 в растворе w, %	Температура кипения t, ОС	Массовая доля С7Н16 в паре (конденсате) w, %
1 2 3 4 5 6 7	0 10 30 46 70 90 100	78,4 76,0 71,3 70,0 75,0 85,0 98,4	0 26 40 46 56 77 100

4. Построить линию жидкости.

В координатах t-состав на поле графика нанести точки, отвечающие температурам кипения чистых компонентов и растворов этанола и гептана заданных составов. Соединить полученные точки плавной линией.

5. Построить линию пара.

В координатах t-состав на поле графика нанести точки, отвечающие составу пара при температурах кипения растворов заданных составов. Соединить полученные точки плавной линией.

6. Определить, какой тип отклонения от закона Рауля наблюдается в растворах этанола в гептане.

а. Соотнести вид линии жидкости к линейной зависимости.

б. Представить (мысленно) и описать вид зависимости давления насыщенного пара от состава раствора в этой системе, также соотнеся ее к линейной зависимости.

в. Сделать вывод о типе отклонения от закона Рауля.

VIII. ПЕРЕЧЕНЬ ЗНАНИЙ, НАВЫКОВ И УМЕНИЙ, КОТОРЫМИ СТУДЕНТЫ ДОЛЖНЫ ОВЛАДЕТЬ В РЕЗУЛЬТАТЕ ИЗУЧЕНИЯ ДАННОЙ ТЕМЫ:

З А Н Я Т И Е №10

ТЕМА: ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ В КОНДЕНСИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ

I. АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

II. ЦЕЛЬИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

III. ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

1. Типы двухкомпонентных систем по способности компонентов растворяться друг в друге в жидком (расплаве) и твердом (сплаве) состояния; характер сплава.

2. Диаграмма плавкости для систем с неограниченной растворимостью компонентов в жидком состоянии и взаимной нерастворимостью в твердом состоянии (для неизоморфных смесей или систем с одной эвтектикой)-I тип:

а) общий вид диаграммы;

б) кривые ликвидуса и солидуса, их характеристика;

в) поля диаграммы, характеристика полей;

г) эвтектическая точка.

3. Эвтектические смеси: свойства и особенности кристаллизации.

4. Диаграмма плавкости для неизоморфных смесей, компоненты которых образуют одно устойчивое химическое соединение (для систем с двумя эвтектиками) - II тип - см. вопросы а, б, в, г (эвтектические точки) пункта 2.

5. Состав и температура плавления химического соединения.

6. Диаграмма плавкости для систем с неограниченной растворимостью компонентов в жидком и твердом состоянии (для изоморфных смесей) - III тип - см. вопросы а, б, в пункта 2.

7. Описание по диаграмме плавкости поведения и свойств системы любого состава при охлаждении или нагревании, сопровождаемых фазовым превращением кристаллизация плавление.

8. Термический анализ. Кривая охлаждения. Вид кривых охлаждения для чистых компонентов и смесей любого состава систем I, II и III типов.

9. Описание по кривой охлаждения поведения и свойств системы любого состава при охлаждении, сопровождаемом кристаллизацией.

10. Анализ диаграмм плавкости с позиций правила фаз Гиббса.

11. Использование правила рычага при определении по диаграммам плавкости масс жидкого расплава и выделившихся из него кристаллов.

12. Определение по диаграмме плавкости любого вида для смеси произвольного состава:

1. Температур начала и конца кристаллизации.

2. Состава первого и последнего кристаллов при кристаллизации.

3. Состава расплава и выделившихся кристаллов при охлаждении исходного расплава до температуры ниже температуры начала кристаллизации, но выше температуры полного перехода системы в сплав.

13. Принципы построения диаграмм плавкости.

14. Значение свойств эвтектических смесей и фазовых диаграмм для фармации.

IV. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:

1. К.И.Евстратова, Н.А.Купина, Е.Е.Малахова. Физическая и коллоидная химия. М., 1990, с.87-93.

2. В.А.Киреев. Краткий курс физической химии. М., 1978, с.331-342, 344-347.

3. Лекционный материал.

V. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:

1. Приведите общий вид диаграммы плавкости для неизоморфных смесей.

а. Назовите линии диаграммы. Зависимость между какими свойствами устанавливает каждая?

б. Перечислите поля диаграммы. Сколько и каких фаз содержится в системах, соответствующих фигуративным точкам, расположенным на каждом поле?

2. Какая фигуративная точка на диаграмме плавкости для неизоморфных смесей называется эвтектической. Сколько и каких фаз содержится в системе, соответствующей этой фигуративной точке?

3. Диаграмма плавкости для системы из компонентов А и В имеет вид:

Для смесей состава x и y, сделав построения, установите:

а. Гомогенна или гетерогенна система при температурах t₁, t₂, t₃, t₄. Каков качественный и количественный состав фазы (фаз).

б. Температуру начала кристаллизации.

в. Температуру конца кристаллизации.

4. Почему неизоморфные смеси различного состава начинают кристаллизоваться при разных температурах, а заканчивают кристаллизацию при одной температуре?

5. Почему неизоморфные смеси произвольного состава кристаллизуются в интервале температур, а эвтектическая смесь кристаллизуется при постоянной температуре?

6. Чем отличается начало кристаллизации неизоморфных смесей произвольного и эвтектического составов?

7. Можно ли и как по виду кривой охлаждения для смеси двух компонентов определить изоморфными или неизоморфными являются компоненты?

8. Перечислите свойства эвтектических смесей?

9. Какое из свойств эвтектических смесей следует учитывать при приготовлении порошков, чтобы в них не наблюдалось отсыревание или плавление при хранении?

10. С какой целью в фармации может быть использовано свойство твердых эвтектик иметь мелкую кристаллическую структуру?

11. Диаграмма плавкости для системы NaCl - NaBr имеет вид:

Определите для смеси состава х, сделав построения:

а. Температуру начала кристаллизации.

б. Температуру конца кристаллизации.

в. Состав первого кристалла, образующегося при кристаллизации этой смеси. Какого компонента в кристалле будет содержаться больше, по сравнению с составом исходного расплава?

г. Состав последнего кристалла.

д. Каков состав твердой и жидкой фаз, если смесь состава х находится при температуре t₁.

12. Для системы, которой на диаграмме плавкости соответствует фигуративная точка Р (см. пункт 11):

а. Определить число, характер и состав фаз.

б. Определить число степеней свободы.

в. Привести уравнение для расчета массы кристаллов, если общая масса системы равна m.

13. Диаграмма плавкости для системы из двух компонентов A и B имеет вид

а. Сколько и каких фаз содержится в системах, соответствующих фигуративным точкам, расположенным в полях I, II, III, IV?

б. Сколько и каких фаз соответствует точкам Е₁ и Е₂?

14. Для смеси состава х (см. пункт 13), сделав построения, определите:

а. При какой температуре появится при охлаждении из расплава первый кристалл?

б. Каков состав этого кристалла?

в. При какой температуре закончится кристаллизация?

г. Какой вид будет иметь кривая охлаждения для этой смеси?

15. По диаграмме плавкости (см. пункт 13) определите температуру плавления химического соединения и приведите для него вид кривой охлаждения.

VI. ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ НА САМОПОДГОТОВКУ:

VII. ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ОСНОВЫ ДЕЙСТВИЙ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ ИЛИ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ:

Т Е М А П Р А К Т И Ч Е С К О Й Р А Б О Т Ы:

"ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММЫ ПЛАВКОСТИ ДВУХКОМПОНЕНТНОЙ СИСТЕМЫ КАМФОРА-БЕНЗОЙНАЯ КИСЛОТА."

1. Установить данные для построения линии ликвидуса, измерив температуру начала кристаллизации смесей камфора-бензойная кислота состава

№ смеси	1	2	3	4	5	6
Массовая доля бензойной к-ты в смеси w, %	0	20	40	70	90	100

а. Расплавить содержимое каждой из пробирок в парафиновой бане.

б. Погрузить в расплав термометр. Убедиться в отсутствие кристаллов в системе.

в. Перенести пробирку с термометром, предварительно протерев ее сухой салфеткой, в воздушную "рубашку".

г. Отметить температуру появления первого кристалла (температуру начала кристаллизации).

2. Установить данные для построения линии солидуса, сняв кривую охлаждения для одной из смесей, указанной преподавателем.

а. Расплавить указанную смесь и погрузить в нее термометр. Смесь перенести в воздушную "рубашку".

б. Отмечать температуру смеси с момента внесения термометра (смесь находится в расплавленном состоянии) через каждые 30 с.

в. Опыт закончить, когда смесь полностью затвердеет, а температура образовавшегося сплава понизится на 3-4 ^ОС. О конце кристаллизации смеси можно судить по постоянству температуры системы в течение 2-4 или более последовательных отсчетов времени.

г. Построить кривую охлаждения исследуемой смеси в координатах t-время ( ).

д. По кривой установить температуру кристаллизации эвтектики t_Э (температуру конца кристаллизации смеси).

3. Построить диаграмму плавкости.

На поле графика в координатах t-состав.

а. Отложить по оси температур значение температуры конца кристаллизации смесей различного состава t_Э, определенной на втором этапе работы, и провести линию солидуса.

б. Нанести на поле диаграммы точки, отвечающие температурам начала кристаллизации (определены на первом этапе работы) смесей заданных составов.

в. Соединить точки плавной линией - линией ликвидуса, чтобы ветви линии пересеклись и в точке пересечения коснулись линии солидуса (точка Е).

4. Охарактеризовать способность камфоры и бензойной кислоты растворяться друг в друге в жидком и твердом состояниях, определив тип диаграммы, и установить состав эвтектической смеси.

а. О способности камфоры и бензойной кислоты растворяться друг в друге в жидком и твердом состояниях и типе диаграммы плавкости судить по диаграммы виду.

б. Состав эвтектики определить, опустив перпендикуляр из точки эвтектики (Е) на диаграмме плавкости на ось состава.

Данные для построения кривой охлаждения предложенной смеси записать в виде последовательного ряда значений температур, определенных с интервалом 30 с, указав номер смеси и ее состав.

Данные для построения диаграммы плавкости представить в таблице:

№ смеси	Массовая доля бензойной к-ты в смеси w, %	Температура начала кристаллизации	Температура конца кристаллизации
1 2 3 4 5 6

Кривую охлаждения и диаграмму плавкости построить на миллиметровой бумаге в развернутый тетрадный лист, выбрав одинаковый масштаб для температуры по оси ординат.

VIII. ПЕРЕЧЕНЬ ЗНАНИЙ, НАВЫКОВ И УМЕНИЙ, КОТОРЫМИ СТУДЕНТЫ ДОЛЖНЫ ОВЛАДЕТЬ В РЕЗУЛЬТАТЕ ИЗУЧЕНИЯ ДАННОЙ ТЕМЫ:

З А Н Я Т И Е №11

Т Е М А: ЗАКОН РАСПРЕДЕЛЕНИЯ. КОЭФФИЦИЕНТ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ. ЭКСТРАГИРОВАНИЕ.

I. АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

II. ЦЕЛЬ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

III. ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

1. Закон распределения Нернста: содержание и словесная формулировка.

2. Математическая формулировка закона распределения (в простейшем виде). Условия выполнения закона.

3. Коэффициент распределения. Факторы, влияющие на величину коэффициента распределения.

4. Особенности распределения третьего компонента при его ассоциации или диссоциации в одной из фаз. Вид уравнения для расчета К. Уравнение Н.А.Шилова и Л.К.Леинь.

5. Способы определения коэффициента распределения.

6. Области использования закона распределения.

7. Экстрагирование: определение методу; закономерность, лежащая в основе метода. Назначение экстрагирования, его использование в фармации.

8. Этапы проведения процесса экстрагирования. Экстракт и рафинат.

9. Требования, предъявляемые к экстрагенту при его выборе.

10. Условия, влияющие на полноту выделения вещества из раствора экстрагированием. Однократная и многократная (дробная) экстракция.

11. Вид уравнений для расчета массы оставшегося после экстрагирования и извлекаемого вещества при однократной и дробной экстракциях.

12. Назначение экстрагирования, его использование в фармации.

IV. Л И Т Е Р А Т У Р А:

1. К.И.Евстратова, Н.А.Купина, Е.Е.Малахова. Физическая и коллоидная химия. М., 1990, с.110-113.

2. В.А.Киреев. Краткий курс физической химии. М., 1978, с.327-328, 330-331.

3. Лекционный материал.

4. Методические рекомендации к формированию практических навыков по физической и коллоидной химии. Курск, 1999.

V. В О П Р О С Ы Д Л Я С А М О К О Н Т Р О Л Я:

1. Приведите словесную формулировку закона распределения Нернста.

2. Запишите математическую формулировку закона распределения в простейшем виде.

3. Назовите четыре условия, при соблюдении которых закон распределения выполняется в простейшем виде.

4. Приведите математическую формулировку закона распределения для случая, когда третий компонент:

а. В 1-й фазе находится в виде одиночных молекул, а во 2-й фазе - в полностью диссоциированном состоянии, причем каждая молекула распадается на 2 иона.

б. В 1-й фазе - в виде одиночных молекул, во 2-й фазе - в виде ассоциатов из трех молекул.

в. В 1-й фазе - в частично диссоциированном состоянии со степенью диссоциации  , во 2-й фазе - в виде ассоциатов из n молекул.

5. В каком состоянии находится 3-й компонент во 2-й фазе, если закон распределения выполняется в виде:

а. б. К = С₁ /С₂ (1 - ). в. К = С₁ /С₂?

6. Приведите уравнение закона распределения Шилова-Лепинь.

7. Назовите факторы, влияющие на величину коэффициента распределения.

8. Каков принцип определения коэффициента распределения:

а) методом подстановки;

б) графическим методом?

9. Если закон распределения выполняется в виде К = , то график зависимости lgС₁ = f(lgС₂) имеет вид:

Укажите по графику нахождение коэффициента распределения К и коэффициента n.

10. При распределении иода между амиловым спиртом и водой закон распределения выполняется в виде К = .

С₁ - равновесная концентрация иода в амиловом спирте, С₂ - в воде. Если величина К в этой системе равна 230, что означает эта цифра?

11. Коэффициент распределения иода между амиловым спиртом и водой равен 230, а между четыреххлористым углеродом и водой - 85,5. В каком из растворителей амиловом спирте или четыреххлористом углероде иод лучше растворяется? Какой из растворителей С₅Н₁₁ОН или CCl₄ следует выбрать в качестве экстрагента при извлечении иода из водного раствора экстрагированием?

12. Коэффициент распределения иода в системе CCl₄ - H₂O равен 85,5, а коэффициент распределения этилового спирта в этой же системе растворителей равен 0,02. Если в рассмотренных системах закон распределения выполняется в простейшем виде, то какое вещество - I₂ или С₂Н₅ОН лучше растворяется в воде?

13. Перечислите области использования закона распределения.

14. Смотрите вопросы самоконтроля к практической работе по теме: "Экстрагирование иода из водного раствора органическим растворителем".

VI. ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ НА САМОПОДГОТОВКУ

VII. ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ОСНОВЫ ДЕЙСТВИЙ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ ИЛИ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Т Е М А П Р А К Т И Ч Е С К О Й Р А Б О Т Ы:

"ЭКСТРАГИРОВАНИЕ ИОДА ИЗ ВОДНОГО РАСТВОРА ОРГАНИЧЕСКИМ РАСТВОРИТЕЛЕМ".

Смотри описание работы по данной теме в Методических рекомендациях к формированию практических навыков по физической и коллоидной химии.

VIII. ПЕРЕЧЕНЬ ЗНАНИЙ, НАВЫКОВ И УМЕНИЙ, КОТОРЫМИ СТУДЕНТЫ ДОЛЖНЫ ОВЛАДЕТЬ В РЕЗУЛЬТАТЕ ИЗУЧЕНИЯ ДАННОЙ ТЕМЫ

З А Н Я Т И Е №12.

Т Е М А: "ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ. МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСЕЙ НА ОСНОВЕ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ".

I. АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

II. ЦЕЛЬИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

III. ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

Итоговое занятие по разделу "Термодинамика фазовых равновесий", при подготовке к которому необходимо пользоваться планом изучения темы и вопросами для самоконтроля к занятиям №№7 - 12, а так же следующими вопросами:

1. Диаграмма зависимости общего и парциальных давлений насыщенного пара от состава смеси из двух взаимонерастворимых жидкостей.

2. Свойства бинарных систем из двух взаимнорастворимых жидкостей. Соотношение между температурой кипения смеси произвольного состава и температурами кипения чистых компонентов.

3. Перегонка с водным паром: принцип метода, его назначение. В каком случае применяют перегонку с водяным паром?

4. Как проводится перегонка с водяным паром?

5. Расходный коэффициент пара. Уравнение для расчета массы вещества, выделяемого при перегонке с водяным паром.

6. Использование перегонки с водяным паром в фармации.

7. Сравнительный анализ физико-химических свойств систем по диаграммам состояния свойство-состав:

а. Взаимной растворимости.

б. Кипения (для идеальных смесей, смесей с небольшими отклонениями от закона Рауля и смесей, компоненты которых образуют азеотроп).

в. Плавкости (для систем с одной эвтектикой, двумя эвтектиками и для изоморфных смесей).

8. Физико-химические методы разделения, очистки и изучения свойств веществ, основанные на процессах фазового перехода:

а. Дистилляция.

б. Перекристаллизация.

в. Экстрагирование.

г. Перегонка с водяным паром.

Характеристика перечисленных методов предусматривает знание следующих вопросов:

1. Назначение метода (область использования).

2. Физическое (физико-химическое) явление, лежащее в основе метода.

3. Основная закономерность, используемая в методе.

4. Принцип метода.

5. Принципиальное устройство прибора, установки.

6. Основные преимущества, недостатки, особенности, ограничения метода. Оптимальные условия проведения процесса разделения.

7. Использование метода в фармации.

IV. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

V. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

VI. ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ НА САМОПОДГОТОВКУ

VII. ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ОСНОВЫ ДЕЙСТВИЙ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ ИЛИ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

VIII. ПЕРЕЧЕНЬ ЗНАНИЙ, НАВЫКОВ И УМЕНИЙ, КОТОРЫМИ СТУДЕНТЫ ДОЛЖНЫ ОВЛАДЕТЬ В РЕЗУЛЬТАТЕ ИЗУЧЕНИЯ ДАННОЙ ТЕМЫ

З А Н Я Т И Е №13

ТЕМА: ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ.

I. АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

II. ЦЕЛЬИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

III. ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

1. Электрическая проводимость. Проводники I и II рода. Связь электрической проводимости с cопротивлением проводника.

2. Удельная электрическая проводимость, ее зависимость от различных факторов.

3. Эквивалентная электрическая проводимость, ее зависимость от различных факторов.

4. Связь между удельной и эквивалентной электрическими проводимостями.

5. Абсолютная скорость движения ионов. Ионные эквивалентные электрические проводимости (подвижности) анионов и катионов.

6. Зависимость удельной и эквивалентной электрической проводимости растворов электролитов от разведения. Причины, объясняющие характер этой зависимости для растворов сильных и слабых электролитов.

7. Эквивалентная электрическая проводимость при бесконечном разведении (предельная эквивалентная электропроводность). Закон Кольрауша.

8. Аномальная подвижность ионов водорода (гидроксония) и гидроксила. Причины аномального поведения ионов.

9. Электропроводность неводных растворов.

IV. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:

1. К.И.Евстратова, Н.А.Купина, Е.Е.Малахова. Физическая и коллоидная химия. М., 1990, с.139-160.

2. В.А.Киреев. Краткий курс физической химии. М., 1978, с.397-408.

3. Лекционный материал.

V. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:

1. Дайте определение понятию "электрическая проводимость".

2. Назовите две группы проводников электрического тока. В чем их различие?

3. Дайте определение удельной и эквивалентной электропроводности. В каких единицах с системе СИ выражаются эти величины?

4. Приведите уравнение, устанавливающее взаимосвязь между удельной и эквивалентной электрическими проводимостями.

5. Приведите уравнение, связывающее сопротивление раствора электролита с удельной электрической проводимостью, расстоянием между электродами и площадью их поперечного сечения.

9. Перечислите факторы, влияющие на величину удельной и эквивалентной электропроводности.

10. Приведите кривые, отражающие зависимость удельной электропроводности от разведения для раствора:

а) сильного электролита;

б) слабого электролита.

11. Как и почему изменяется удельная электропроводность от разведения в растворе:

а) сильного электролита;

б) слабого электролита?

12. Приведите кривые, отражающие зависимость эквивалентной электропроводности от разведения для раствора:

а) сильного электролита;

б) слабого электролита.

13. Как и почему изменяется эквивалентная электропроводность от разведения в растворе:

а) сильного электролита;

б) слабого электролита?

14. Дайте определение понятию "разведение" - V. Как эта величина связана с молярной концентрацией эквивалента?

15. Дайте определение понятию "абсолютная скорость движения иона".

16. Что такое "подвижность иона" (ионная эквивалентная электрическая проводимость)?

17. Как электрическая проводимость зависит от:

а) заряда иона;

б) размера (радиуса) иона?

18. Электропроводность какого электролита будет выше: расплава NaCl или расплава KCl? Почему?

19. Электропроводность какого электролита будет выше: раствора NaCl с молярной концентрацией 0,1 моль/л или раствора KCl с молярной концентрацией 0,1 моль/л? Почему?

20. Электропроводность какого электролита будет выше: раствора KCl с молярной концентрацией 0,1 моль/л или раствора CaCl₂ c молярной концентрацией 0,1 моль/л? Почему?

21. Электропроводность какого электролита будет выше: раствора H₂SO₄ с молярной концентрацией 0,1 моль/л или раствора H₂SO₃ c молярной концентрацией 0,1 моль/л? Почему?

22. Электропроводность какого электролита будет выше: раствора НCl с молярной концентрацией 0,1 моль/л или раствора NaCl c молярной концентрацией 0,1 моль/л? Почему?

23. Как изменится электропроводность, если к 10 мл водного раствора HCl с концентрацией 0,1 моль/л добавить 1 мл водного раствора NaОН с концентрацией 0,1 моль/л? Почему?

24. Приведите словесную и математические формулировки закона Кольрауша.

25. Какое разведение (V) считают бесконечным:

а) для сильного электролита;

б) для слабого электролита?

VI. ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ НА САМОПОДГОТОВКУ:

VIII. ПЕРЕЧЕНЬ ЗНАНИЙ, НАВЫКОВ И УМЕНИЙ, КОТОРЫМИ СТУДЕНТЫ ДОЛЖНЫ ОВЛАДЕТЬ В РЕЗУЛЬТАТЕ ИЗУЧЕНИЯ ДАННОЙ ТЕМЫ:

З А Н Я Т И Е №14

ТЕМА: Кондуктометрия. Кондуктометрическое титрование

I. АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

II. ЦЕЛЬИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

III. ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

10. Измерение сопротивления раствора электролита с помощью моста Кольрауша.

11. Определение удельной электропроводности по величине сопротивления раствора электролита.

12. Кондуктометрия. Прямая кондуктометрия и кондуктометрическое титрование.

13. Определение степени диссоциации и константы диссоциации слабого электролита, ионного произведения воды, произведения растворимости труднорастворимой соли по электропроводности раствора электролита.

14. Кондуктометрическое титрование. Назначение, особенности и техника выполнения метода.

15. Кривые кондуктометрического титрования. Анализ хода кривых титрования:

а) сильной кислоты сильным основанием;

б) слабой кислоты сильным основанием;

в) смеси сильной и слабой кислот сильным основанием.

IV. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:

1. К.И.Евстратова, Н.А.Купина, Е.Е.Малахова. Физическая и коллоидная химия. М., 1990, с.139-160.

2. В.А.Киреев. Краткий курс физической химии. М., 1978, с.397-408.

3. Лекционный материал.

V. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:

6. Что отражает "константа (постоянная) кондуктометрической ячейки"?

7. Запишите уравнение для расчета константы кондуктометрической ячейки (К_Я) по измеренному сопротивлению стандартного раствора и табличному значению его удельной электропроводности.

8. Приведите уравнение для расчета удельной электрической проводимости раствора электролита по величине сопротивления раствора электролита и константе кондуктометрической ячейки.

26. Какие величины можно определить, измеряя электропроводность (сопротивление) раствора электролита?

27. Как определить кондуктометрически:

а) степень диссоциации слабого электролита;

б) константу диссоциации слабого электролита;

в) ионное произведение воды;

г) произведение растворимости труднорастворимой соли?

28. Запишите уравнение для расчета степени и константы диссоциации слабого электролита по измеренной электропроводности.

29. Почему электропроводность растворов электролитов измеряют при постоянной температуре?

30. Назовите особенности, назначение и преимущества кондуктометрическтго титрования.

31. Приведите кривые кондуктометрического титрования раствора:

а) сильной кислоты;

б) слабой кислоты;

в) смеси сильной и слабой кислоты раствором щелочи.

32. Объясните особенности хода кривых кондуктометрического титрования раствора:

а) сильной кислоты;

б) слабой кислоты;

в) смеси сильной и слабой кислоты раствором щелочи.

33. Приведите схему моста Кольрауша и охарактеризуйте принцип определения сопротивления раствора электролита.

34. Почему при измерении сопротивления раствора электролита пользуются переменным током высокой частоты?

VI. ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ НА САМОПОДГОТОВКУ:

VII. ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ОСНОВЫ ДЕЙСТВИЙ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ ИЛИ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ:

Т Е М А П Р А К Т И Ч Е С К О Й Р А Б О Т Ы:

"КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ И КОНСТАНТЫ ДИССОЦИАЦИИ СЛАБОГО ЭЛЕКТРОЛИТА."

1. Определить константу кондуктометрической ячейки.

а. Используя прибор "СПУТНИК РАДИОЛЮБИТЕЛЯ", измерить сопротивление раствора KCl с концентрацией 0,01 моль/л - R_KCl (Ом).

б. Рассчитать константу ячейки по формуле:

K_Я = k _KCl R_KCl,

используя табличное значение удельной электропроводности раствора KCl с концентрацией 0,01 моль/л

2. Определить удельную электропроводность раствора уксусной кислоты заданной концентрации С_Х.

а. Измерить сопротивление раствора уксусной кислоты с концентрацией С_Х - R_{СН3СООН} (Ом)

б. Рассчитать, используя найденное на 1 этапе значение постоянной ячейки, удельную электропроводность раствора уксусной кислоты по формуле:

3. Рассчитать значение эквивалентной электропроводности раствора уксусной кислоты заданной концентрации С_с.

Эквивалентную электропроводность раствора уксусной кислоты с концентрацией С_Х рассчитать по формуле:

4. Рассчитать степень диссоциации уксусной кислоты заданной концентрации.

Степень диссоциации уксусной кислоты в растворе с концентрацией С_Х рассчитать по формуле:

- эквивалентная электропроводность при бесконечном разведении. Ее вычисляют по закону Кольрауша

5. Рассчитать константу диссоциации уксусной кислоты.

Константу диссоциации уксусной кислоты рассчитать по формуле:

Примечание:

1. Для расчетов использовать следующие табличные данные:

= 0,001413 Ом^-1см^-1

= 349,8 Ом^-1моль^-1см²

= 40,9 Ом^-1моль^-1см²

2. Сопротивление раствора KCl с концентрацией 0,01 моль/л и сопротивление раствора уксусной кислоты с концентрацией С_Х определить, используя прибор "СПУТНИК РАДИОЛЮБИТЕЛЯ".

Прибор состоит из трех блоков:

1. Измерительный блок;

2. Звуковой генератор;

3. Блок питания.

Измерительный блок служит для измерения сопротивления (R), индуктивности (L) или емкости (С). Собран измерительный блок по мостиковой схеме, принципиально имеющей вид:

Мост питается от 2-го блока - звукового генератора, переменное напряжение от которого подается на диагональ моста "cd". Звуковой генератор генерирует 8 фиксированных частот, которые могут быть использованы в работе. При измерении сопротивления растворов KCl или СН₃СООН используется частота 1000 или 3000 гц. Питание звукового генератора осуществляется блоком питания, который в свою очередь питается от сети переменного тока с частотой 50 гц и напряжением 220 В.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАБОТЫ С ПРИБОРОМ.

1. Блок питания подключить в сеть переменного тока f = 50 гц, V = 220 В.

2. К клемам "RL" измерительного блока подключить электролитическую ячейку. Электролитическая ячейка представляет собой 2 платиновых электрода с фиксированным расстоянием между открытой частью. Электроды погрузить в испытуемый раствор так, чтобы уровень раствора был на 5 мм выше уровня открытой части электродов.

3. Установить переключатель частот звукового генератора на частоту 1000 или 3000 гц.

4. Переключатель вида измерения (1-й блок) установить на минимальное омическое сопротивление (R₁).

5. Вращением ручки "множитель", стрелка-указатель которой покажет значение R₃/R₂, добиться минимального звука в телефонных наушниках. Если при данном значении R₁ минимальный звук отсутствует при всех возможных положениях переключателя "множитель" или имеет место, когда этот переключатель находится в одном из крайних положений, следует изменить величину сопротивления R₁ и подобрать такое его значение, при котором минимальный звук в телефонных наушниках будет иметь место, когда стрелка-указатель "множителя" находится внутри шкалы. Перемножив показание переключателя вида измерений на показание "множителя", получим значение измеряемого сопротивления:

VIII. ПЕРЕЧЕНЬ ЗНАНИЙ, НАВЫКОВ И УМЕНИЙ, КОТОРЫМИ СТУДЕНТЫ ДОЛЖНЫ ОВЛАДЕТЬ В РЕЗУЛЬТАТЕ ИЗУЧЕНИЯ ДАННОЙ ТЕМЫ:

З А Н Я Т И Е №15

ТЕМА: ЭЛЕКТРОДНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ. ПОТЕНЦИОМЕТРИЯ. I. АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

II. ЦЕЛЬИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

III. ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

1. Электродный потенциал. Механизм возникновения потенциала на металлической пластине, погруженной в раствор соли металла.

2. Схематическая запись электрода (полуэлемента). Уравнение окислительно-восстановительной реакции, сопровождающей образование электродного потенциала.

3. Факторы, влияющие на величину электродного потенциала.

4. Уравнение Нернста для расчета величины электродного потенциала.

5. Стандартный электродный потенциал.

6. Практическое определение величины электродного потенциала.

7. Классификация электродов по применению:

а) электроды сравнения (вспомогательные);

б) электроды определения (индикаторные, измерительные).

8. Классификация электродов по механизму возникновения электродного потенциала (по устройству электродов и свойством веществ, участвующих в потенциалопределяющих процессах):

а) электроды I рода;

б) электроды II рода;

в) окислительно-восстановительные

г) ионообменные электроды (ионселективные).

9. Водородный электрод: устройство, механизм действия, уравнение окислительно-восстановительной реакции, сопровождающей образование электродного потенциала.

10. Стандартный водородный электрод, водородный электрод определения, уравнение Нернста для расчета величины электродного потенциала. Недостатки водородного электрода.

11. Устройство, механизм действия, уравнение окислительно-восстановительной реакции, уравнение для расчета величины потенциала электродов:

а) каломельного;

б) хлорсеребряного;

в) хингидронного.

12. Уравнение Петерса для расчета величины электродного потенциала редокс-электродов.

13. Стеклянный электрод. Устройство, механизм возникновения электродного потенциала, уравнение для расчета величины электродного потенциала. Преимущества и недостатки стеклянного электрода, его использование в рН-метрии.

14. Потенциометрия. Прямая потенциометрия и потенциометрическое титрование.

15. Потенциометрическое измерение рН. Принцип метода. Электроды определения, используемые для измерения рН.

16. Измерение рН "Иономером универсальным ЭВ - 74" с использованием стеклянного электрода.

17. Контактный и диффузионный потенциалы.

IV. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:

1. К.И.Евстратова, Н.А.Купина, Е.Е.Малахова. Физическая и коллоидная химия. М., 1990, с.160-170, 172-183,188-189.

2. В.А.Киреев. Краткий курс физической химии. М., 1978, с.410-412, 419-429, 433-437.

3. Лекционный материал.

4. Методические рекомендации к формированию практических навыков по физической и коллоидной химии. Курск, 1999.

V. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:

1. На границе каких двух сред (фаз) возникают потенциалы:

а) электродный;

б) диффузионный;

в) контактный?

2. Дайте определение:

а) электродному потенциалу;

б) стандартному электродному потенциалу;

в) стандартному окислительно-восстановительному электродному потенциалу.

3. Назовите три фактора, от которых зависит величина электродного потенциала.

4. Приведите схему устройства, запишите уравнение окислительно-восстановительной реакции, сопровождающей образование потенциала, и уравнение для расчета величины электродного потенциала для электродов:

а) водородного;

б) хингидронного;

в) каломельного;

г) хлорсеребряного.

5. Что общего и чем отличаются стандартный водородный электрод и водородный электрод определения?

6. Приведите пример электрода, относящегося к:

а) электродам I-го рода;

б) электродам II-го рода;

в) редокс-электродам.

7. Назовите основной признак электродов I-го рода, II-го рода, редокс-электродов.

8. Назовите основной признак и перечислите используемые в практике электроды сравнения.

9. Назовите основной признак электродов определения.

10. Назовите три электрода, используемые как электроды определения при измерении рН раствора.

11. Какие электроды можно использовать как электроды определения при измерении концентрации CuCl₂ в растворе?

12. Можно ли измерить рН раствора с помощью цинкового электрода, опущенного в исследуемый раствор? Ответ обосновать.

13. Как можно измерить электродный потенциал?

14. ЭДС гальванического элемента, составленного из медного и цинкового электродов, опущенных соответственно в растворы солей меди и цинка, равна 1,1В. Потенциал медного электрода = + 0,34В.

Рассчитайте потенциал цинкового электрода, учитывая, что 

15. Приведите схему устройства стеклянного электрода.

16. Смотри вопросы для самоконтроля к практической работе по теме: "Потенциометрическое измерение рН с помощью стеклянного электрода".

VI. ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ НА САМОПОДГОТОВКУ:

VII. ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ОСНОВЫ ДЕЙСТВИЙ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ ИЛИ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ:

Т Е М А П Р А К Т И Ч Е С К О Й Р А Б О Т Ы: "ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОЕ ИЗМЕРЕНИЕ рН С ПОМОЩЬЮ СТЕКЛЯННОГО ЭЛЕКТРОДА".

Смотри описание работы по данной теме в Методических рекомендациях к формированию практических навыков по физической и коллоидной химии.

VIII. ПЕРЕЧЕНЬ ЗНАНИЙ, НАВЫКОВ И УМЕНИЙ, КОТОРЫМИ СТУДЕНТЫ ДОЛЖНЫ ОВЛАДЕТЬ В РЕЗУЛЬТАТЕ ИЗУЧЕНИЯ ДАННОЙ ТЕМЫ:

З А Н Я Т И Е №16

ТЕМА: ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОЕ ТИТРОВАНИЕ

I. АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

II. ЦЕЛЬИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

III. ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ:

1. Гальванический элемент. Устройство; принцип работы.

2. Химические гальваничекие элементы:

а) схематическая запись элемента;

б) уравнение химической реакции, протекающей при работе гальванического элемента.

3. Электродвижущая сила гальванического элемента (Е) определение понятию. Расчет величины Е по значениям электродных потенциалов электродов, составляющих элемент.

4. Уравнение Нернста для расчета величины ЭДС гальванического элемента (вывод).

5. Стандартная ЭДС гальванического элемента (Е⁰), ее связь с изменением энергии Гиббса в стандартных условиях (  G⁰).

6. Расчет термодинамических характеристик химической реакции (  G,  H,  S,  K_Р) по величине ЭДС гальванического элемента.

7. Обратимые и необратимые гальванические элементы.

8. Концентрационные гальванические элементы:

а) устройство;

б) схематическая запись;

в) уравнение для расчета ЭДС гальванического элемента.

9. Гальванические элементы с переносом и без переноса ионов.

10. Компенсационный метод измерения ЭДС гальванического элемента. Нормальный элемент Вестона.

11. Потенциометрическое титрование. Принцип и особенности метода.

12. Интегральная и дифференциальная кривые титрования.

13. Интегральная кривая титрования слабой кислоты сильным основанием: особенности хода кривой, определение рК кислоты по этой кривой.

IV. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:

1. К.И.Евстратова, Н.А.Купина, Е.Е.Малахова. Физическая и коллоидная химия. М., 1990, с.167-172, 175,183-188,190-194.

2. В.А.Киреев. Краткий курс физической химии. М., 1978, с.412-426, 429-438.

3. Лекционный материал.

V. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:

VI. ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ НА САМОПОДГОТОВКУ:

VII. ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ОСНОВЫ ДЕЙСТВИЙ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ ИЛИ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ:

Т Е М А П Р А К Т И Ч Е С К О Й Р А Б О Т Ы: "ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОЕ ТИТРОВАНИЕ РАСТВОРА ХЛОРОВОДОРОДНОЙ КИСЛОТЫ РАСТВОРОМ ГИДРОКСИДА НАТРИЯ".

1. Провести титрование раствора HCl раствором NaOH с концентрацией 0,01 моль/л.

а. В химический стаканчик внести, отмерив пипеткой, 15 мл исследуемого раствора HCl.

б. Собрать гальванический элемент из стеклянного электрода, опущенного в раствор HCl, и хлорсеребряного электрода. Измерить рН раствора.

в. К исследуемому раствору из пипетки порциями по 1 мл добавлять раствор NaOH. После добавления каждой порции титранта раствор перемешивать и после установления равновесия на стеклянном электроде снимать показания рН раствора. После резкого изменения рН раствора добавить еще 3-4 порции раствора титранта по 1мл каждую.

2. Построить интегральную и дифференциальную кривые титрования, по которым определить эквивалентный объем раствора NaOH - V_эNaOH

а. Интегральную кривую титрования построить в координатах рН-объем раствора титранта (V_NaOH). Точку эквивалентности и эквивалентный объем раствора NaOH найти по средней части второго линейного участка кривой.

б. Дифференциальную кривую построить в координатах

= f (V_{ср. NaOH}), где

V_{ср. NaOH} - среднее значение объема между предыдущим и последующим объемами приливаемого раствора титранта.

Точку эквивалентности и эквивалентный объем раствора NaOH определить по пику на кривой титрования.

3. Рассчитать концентрацию хлороводородной кислоты в растворе.

Концентрацию HCl в растворе рассчитать по уравнению:

С_NaOH = 0,01 моль/л

V_HCl = 15 мл

VIII. ПЕРЕЧЕНЬ ЗНАНИЙ, НАВЫКОВ И УМЕНИЙ, КОТОРЫМИ СТУДЕНТЫ ДОЛЖНЫ ОВЛАДЕТЬ В РЕЗУЛЬТАТЕ ИЗУЧЕНИЯ ДАННОЙ ТЕМЫ:

З А Н Я Т И Е №17

ТЕМА: ПОЛЯРОГРАФИЯ. АМПЕРОМЕТРИЧЕСКОЕ ТИТРОВАНИЕ

I. АКТУАЛЬНОСТЬ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

II. ЦЕЛЬ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

III. ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

1. Законы электролиза Фарадея.

2. Скорость электрохимических реакций.

3. Поляризация электродов.

4. Полярография (установка, методика проведения).

5. Полярограмма. Причины искажения полярографических волн.

6. Полярографический качественный и количественный анализ.

7. Амперометрическое титрование.

IV. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

V. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

VI. ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ НА САМОПОДГОТОВКУ

VII. ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ОСНОВЫ ДЕЙСТВИЙ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ ИЛИ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

VIII. ПЕРЕЧЕНЬ ЗНАНИЙ, НАВЫКОВ И УМЕНИЙ, КОТОРЫМИ СТУДЕНТЫ ДОЛЖНЫ ОВЛАДЕТЬ В РЕЗУЛЬТАТЕ ИЗУЧЕНИЯ ДАННОЙ ТЕМЫ

З А Н Я Т И Е №18

ТЕМА: ЭЛЕКТРОХИМИЯ (ИтоГ)

I. АКТУАЛЬНОСТЬ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

II. ЦЕЛЬ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

III. ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

IV. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

V. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

VI. ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ НА САМОПОДГОТОВКУ

VII. ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ОСНОВЫ ДЕЙСТВИЙ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ ИЛИ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

VIII. ПЕРЕЧЕНЬ ЗНАНИЙ, НАВЫКОВ И УМЕНИЙ, КОТОРЫМИ СТУДЕНТЫ ДОЛЖНЫ ОВЛАДЕТЬ В РЕЗУЛЬТАТЕ ИЗУЧЕНИЯ ДАННОЙ ТЕМЫ

З А Н Я Т И Е №19

I. ТЕМА: ЗАЧЕТНОЕ ЗАНЯТИЕ

I. АКТУАЛЬНОСТЬ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

II. ЦЕЛЬ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

III. ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

IV. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

V. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

VI. ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ НА САМОПОДГОТОВКУ

VII. ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ОСНОВЫ ДЕЙСТВИЙ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ ИЛИ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

VIII. ПЕРЕЧЕНЬ ЗНАНИЙ, НАВЫКОВ И УМЕНИЙ, КОТОРЫМИ СТУДЕНТЫ ДОЛЖНЫ ОВЛАДЕТЬ В РЕЗУЛЬТАТЕ ИЗУЧЕНИЯ ДАННОЙ ТЕМЫ