- •1. Основные понятия химической термодинамики.
- •2. Первое начало термодинамики: формулировки, аналитическое выражение. Первое начало термодинамики в биологических системах.
- •3. Закон Гесса. Следствия из закона Гесса.
- •4. Закон Кирхгоффа.
- •5. Основные термодинамические процессы.
- •6. Калориметрические измерения.
- •7. Второе начало термодинамики: формулировки, математическое выражение. Второе начало термодинамики в живых организмах.
- •8. Энтропия, как функция состояния системы. Статистическая интерпретация энтропии.
- •9. Термодинамические потенциалы системы.
- •10. Тепловая теорема Нернста.
- •11. Абсолютная энтропия. Уравнение Больцмана.
- •12. Термодинамика растворов. Закон Рауля. Отклонения от закона Рауля.
- •13. Термодинамика растворов. Образование растворов, растворимость: газ/газ.
- •14. Термодинамика растворов. Образование растворов, растворимость: газ/жидкость.
- •15. Термодинамика растворов. Первый закон Коновалова, термодинамический вывод.
- •16. Термодинамика растворов. Второй закон Коновалова, термодинамический вывод.
- •17. Термодинамика растворов. Перегонка. Диаграмма перегонки жидкостей.
- •18. Термодинамика растворов. Криоскопическая и эбуллиоскопические постоянные.
- •19. Термодинамика растворов. Теория электролитической диссоциации.
- •20. Термодинамика растворов. Изотонический коэффициент.
- •21. Термодинамика растворов. Механизм разделения жидкостей методом перегонки.
- •22. Термодинамика растворов. Осмотическое давление разбавленных растворов.
- •23. Термодинамика растворов. Понятие активности растворенного вещества.
- •24. Химическое равновесие. Константа химического равновесия.
- •25. Химическое равновесие. Условия химического равновесия.
- •26. Химическое равновесие. Химический потенциал.
- •27. Химическое равновесие. Изотерма химической реакции.
- •28. Химическое равновесие. Влияние внешних условий на химическое равновесие: давление, концентрация, температура.
- •29. Фазовые равновесия. Правило фаз Гиббса. Диаграмма состояния воды.
- •30. Фазовые равновесия. Правило фаз Гиббса. Диаграмма состояния серы.
- •31. Фазовые равновесия. Уравнение Клаузиуса-Клайперона.
- •32. Буферные растворы. Механизм действия буферных растворов.
- •33. Буферные растворы. Буферная емкость.
- •34. Буферные растворы. Буферные системы организма.
- •35. Буферные растворы. Уравнение Гендерсона – Гассельбаха для определения рН и рОн протолитических буферных растворов.
- •36. Буферные растворы. Кислотно-основное равновесие. Основные причины и типы нарушений кислотно-основного равновесия организма и возможности коррекции.
- •37. Скорость химической реакции. Понятие о периоде полупревращения.
- •38. Скорость химической реакции. Энергия активации. Уравнение Аррениуса.
- •39. Скорость химической реакции. Кинетическое уравнение химической реакции.
- •40. Скорость химической реакции. Порядок реакции. Методы определения порядка реакции.
- •41. Скорость химической реакции. Влияние температуры на скорость реакции.
- •42. Каталитические процессы. Основные характеристики катализатора. Факторы, влияющие на снижение активности катализатора.
- •47. Каталитические процессы. Теория мультиплетов.
- •48. Электрохимия. Гальванический элемент. Эдс Гальванического элемента.
- •49. Электрохимия. Электродный потенциал. Уравнение Нернста.
- •50. Электрохимия. Проводники I и II рода.
- •51. Электрохимия. Электроды сравнения.
- •52. Дисперсные системы. Классификация дисперсных систем.
- •53. Дисперсные системы. Суспензии.
- •54. Дисперсные системы. Эмульсии.
- •55. Дисперсные системы. Пены.
- •56. Дисперсные системы. Аэрозоли.
- •57. Дисперсные системы. Порошки.
- •58. Дисперсные системы. Диализация коллоидных растворов.
- •59. Дисперсные системы. Структурная единица лиофобных коллоидов.
- •60. Термодинамический анализ адсорбции. Теория мономолекулярной адсорбции Ленгмюра.
- •61. Термодинамический анализ адсорбции. Теория полимолекулярной адсорбции Поляни.
- •62. Термодинамический анализ адсорбции. Уравнение Фрейндлиха.
- •63. Термодинамический анализ адсорбции. Адсорбция из растворов электролитов.
- •64. Термодинамический анализ адсорбции. Ионная адсорбция. Факторы, влияющие на ионную адсорбцию.
- •65. Термодинамический анализ адсорбции. Изотерма адсорбции.
- •66. Термодинамика поверхностного слоя. Поверхностное натяжение.
- •67. Термодинамика поверхностного слоя. Изотермы поверхностного натяжения.
- •68. Термодинамика поверхностного слоя. Пав и пиав: строение молекул и их свойства.
- •69. Термодинамика поверхностного слоя. Изотерма адсорбции Гиббса. Правило Дюкло-Траубе.
- •70. Термодинамика поверхностного слоя. Методы определения поверхностного натяжения.
- •71. Термодинамика поверхностного слоя. Поверхностная энергия.
- •72. Процесс диспергирования. Самопроизвольное и несамопроизвольное диспергирование.
- •73. Адгезия и когезия.
- •74. Критерий Ребиндера – Щукина, границы его применения.
- •75. Пептизация, виды пептизации.
- •77. Влияние электролита на процесс мицелообразования.
- •78. Молекулярно-кинетические свойства коллоидных систем, их характеристика.
- •79. Броуновское движение. Факторы, влияющие на броуновское движение. Уравнение Эйнштейна – Смолуховского.
- •80. Диффузия. Уравнение Фика. Факторы, влияющие на диффузию.
- •81. Осмос. Определение величины осмотического давления.
- •82. Седиментация. Определение скорости седиментации.
- •83. Седиментационная и кинетическая устойчивость коллоидной системы.
- •84. Оптические свойства коллоидных систем. Эффект Тиндаля. Уравнение Рэлея.
- •85. Оптические свойства коллоидных систем. Нефелометрия и турбидиметрия.
- •86. Электро-кинетические явления в коллоидных системах, их характеристика.
- •87. Электрофорез. Количественные характеристики.
- •88. Электроосмос. Факторы, влияющие на электроосмос.
- •89. Эффект седиментации. Потенциал седиментации.
- •90. Потенциал протекания и потенциал течения: сходство и различие.
- •91. Двойной электрический слой. Основные теории образования дэс.
- •92. Устойчивость коллоидных систем. Виды устойчивости.
- •93. Коагуляция, основные стадии. Порог коагуляции.
- •94. Коагуляция под действием электролита. Правило Шульце-Гарди.
- •95. Методы очистки коллоидных систем.
- •96. Высокомолекулярные соединения. Понятие о растворах вмс. Классификация вмс.
- •97. Высокомолекулярные соединения. Свойства растворов вмс.
- •98. Вязкость, основные характеристики. Факторы, влияющие на вязкость. Уравнение Эйнштейна.
- •99. Вязкость крови.
- •100. Набухание. Механизм процесса. Факторы, влияющие на процесс.
- •101. Студни и гели, основные характеристики.
- •102. Застудневание, механизм процесса.
- •103. Тиксотропия, основные характеристики.
- •104. Механизм образования заряда на вмс.
- •105. Устойчивость растворов вмс. Высаливание и коацервация.
ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ ПО КУРСУ «ФИЗИЧЕСКАЯ И КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ»
1. Основные понятия химической термодинамики.
Термодинамическая система – тело или группа тел, находящихся во взаимодействии, мысленно или реально обособленные от окружающей среды.
Гомогенная система – система, внутри которой нет поверхностей, разделяющих отличающиеся по свойствам части системы (фазы).
Гетерогенная система – система, внутри которой присутствуют поверхности, разделяющие отличающиеся по свойствам части системы.
Фаза - совокупность гомогенных частей гетерогенной системы, одинаковых по физическим и химическим свойствам, отделённая от других частей системы видимыми поверхностями раздела.
Изолированная система - система, которая не обменивается с окружающей средой ни веществом, ни энергией.
Закрытая система – система, которая обменивается с окружающей средой энергией, но не обменивается веществом.
Открытая система – система, которая обменивается с окружающей средой и веществом, и энергией.
Совокупность всех физических и химических свойств системы характеризует её термодинамическое состояние. Все величины, характеризующие какое-либо макроскопическое свойство рассматриваемой системы – параметры состояния.
Опытным путем установлено, что для однозначной характеристики данной системы необходимо использовать некоторое число параметров, называемых независимыми; все остальные параметры рассматриваются как функции независимых параметров. В качестве независимых параметров состояния обычно выбирают параметры, поддающиеся непосредственному измерению, например температуру, давление, концентрацию и т.д. Всякое изменение термодинамического состояния системы (изменения хотя бы одного параметра состояния) есть термодинамический процесс.
Обратимый процесс – процесс, допускающий возможность возвращения системы в исходное состояние без того, чтобы в окружающей среде остались какие-либо изменения.
Равновесный процесс – процесс, при котором система проходит через непрерывный ряд равновесных состояний.
Энергия - мера способности системы совершать работу; общая качественная мера движения и взаимодействия материи. Энергия является неотъемлемым свойством материи. Различают потенциальную энергию, обусловленную положением тела в поле некоторых сил, и кинетическую энергию, обусловленную изменением положения тела в пространстве.
Внутренняя энергия системы - сумма кинетической и потенциальной энергии всех частиц, составляющих систему. Можно также определить внутреннюю энергию системы как её полную энергию за вычетом кинетической и потенциальной энергии системы как целого.
Формы перехода энергии от одной системы к другой могут быть разбиты на две группы. В первую группу входит только одна форма перехода движения путем хаотических столкновений молекул двух соприкасающихся тел, т.е. путём теплопроводности (и одновременно путём излучения). Мерой передаваемого таким способом движения является теплота. Теплота есть форма передачи энергии путём неупорядоченного движения молекул. Во вторую группу включаются различные формы перехода движения, общей чертой которых является перемещение масс, охватывающих очень большие числа молекул (т.е. макроскопических масс), под действием каких-либо сил. Таковы поднятие тел в поле тяготения, переход некоторого количества электричества от большего электростатического потенциала к меньшему, расширение газа, находящегося под давлением и др. Общей мерой передаваемого такими способами движения, является работа - форма передачи энергии путём упорядоченного движения частиц.
Теплота и работа характеризуют качественно и количественно две различные формы передачи движения от данной части материального мира к другой. Теплота и работа не могут содержаться в теле. Теплота и работа возникают только тогда, когда возникает процесс, и характеризуют только процесс. В статических условиях теплота и работа не существуют. Различие между теплотой и работой, принимаемое термодинамикой как исходное положение, и противопоставление теплоты работе имеет смысл только для тел, состоящих из множества молекул, т.к. для одной молекулы или для совокупности немногих молекул понятия теплоты и работы теряют смысл. Поэтому термодинамика рассматривает лишь тела, состоящие из большого числа молекул, т.е. так называемые макроскопические системы.