- •Дмитрів а. М., Стецьків а. О., Сав’як о. Л. Фізична хімія Навчальний посібник
- •Івано-Франківськ – 2013
- •Передмова
- •Загальні правила роботи у лабораторії фізичної і колоїдної хімії
- •Правила техніки безпеки при виконанні робіт у лабораторії фізичної та колоїдної хімії
- •Основні правила надання першої допомоги при нещасних випадках
- •Розділ 1 Хімічна термодинаміка
- •Перший закон термодинаміки
- •1. Ізотермічний процес:
- •2. Ізохорний процес:
- •3. Ізобарний процес:
- •Термохімія
- •Залежність ентальпії реакції від температури. Рівняння кірхгофа
- •Приклади розв'язування задач
- •Заняття №1
- •Завдання для самостійної позааудиторної роботи
- •Іі. Дати письмові відповіді на контрольні запитання
- •Ііі. Розв’язати задачі
- •Самостійна робота на занятті
- •Лабораторна робота Визначення теплового ефекту нейтралізації Інформаційна частина
- •Експериментальна частина
- •Методичні вказівки
- •Питання для самоконтролю
- •Заняття №2
- •Теоретична частина другий закон термодинаміки. Ентропія
- •Статистичний характер другого закону термодинаміки
- •Обчислення ентропії. Зміна ентропії у різних процесах
- •Третій закон термодинаміки. Абсолютне значення ентропії
- •Характеристичні функції
- •Термодинаміка хімічної рівноваги хімічний потенціал
- •Закон дії мас та константи рівноваги
- •Рівняння ізотерми хімічної реакції
- •Залежність константи рівноваги від температури. Рівняння ізохори та ізобари хімічної реакції
- •Приклади розв'язування задач
- •Завдання для самостійної позааудиторної роботи і. Засвоїти основний матеріал навчальної програми
- •Іі. Дати письмові відповіді на контрольні запитання
- •Ііі. Розв’язати задачі
- •Самостійна робота на занятті
- •Лабораторна робота Дослідження рівноваги оборотної хімічної реакції Інформаційна частина
- •Експериментальна частина
- •Методичні вказівки
- •Вміст колб № 1-6
- •Питання для самоконтролю
- •Розділ 2 фазові рівноваги
- •Приклади розв'язування задач
- •Заняття №3 Тема: Термічний аналіз. Фазові перетворення в одно- і дво компонентних системах. Розподіл речовини між двома рідинами. Екстракція. Побудова діаграми стану бінарної системи.
- •Завдання для самостійної позааудиторної роботи
- •Іі. Дати письмові відповіді на контрольні запитання
- •Ііі. Розв’язати задачі
- •Самостійна робота на занятті
- •Лабораторна робота Побудова діаграми стану бінарної системи нафталін-фенол
- •Експериментальна частина
- •Методичні вказівки
- •Склад зразків
- •Питання для самоконтролю
- •Розділ 3 розчини
- •ОсМотичний тик розчинів. Зниження температури замерзання і підвищення температури кипіння розбавлених розчинів неелектролітів
- •Приклади розв'язування задач
- •Заняття №4 Тема: Колігативні властивості розчинів. Визначення молярної маси розчиненої речовини методом кріоскопії.
- •Завдання для самостійної позааудиторної роботи
- •Іі. Дати письмові відповіді на контрольні запитання
- •Ііі. Розв’язати задачі
- •Самостійна робота на занятті
- •Лабораторна робота Визначення молярної маси розчиненої речовини методом Раста Інформаційна частина
- •Експериментальна частина
- •Методичні вказівки
- •Питання для самоконтролю
- •Заняття №5 Тема: Електрична провідність розчинів електролітів. Кондуктометричне титрування. Визначення ізотонічного коефіцієнту розчину електроліту.
- •Теоретична частина
- •Приклади розв'язування задач
- •Електропровідність розчинів електролітів
- •Приклади розв'язування задач
- •Завдання для самостійної позааудиторної роботи
- •Іі. Дати письмові відповіді на контрольні запитання
- •Ііі. Розв’язати задачі
- •Самостійна робота на занятті
- •Перелік питань, які виносяться на змістовий модуль 1
- •Лабораторна робота Визначення ізотонічного коефіцієнту розчину електроліту Інформаційна частина
- •Експериментальна частина
- •Методичні вказівки
- •Питання для самоконтролю
- •Розділ 4 електрохімія
- •Заняття №6 Тема: Електродні потенціали та електрорушійна сила гальванічних елементів. Окисно-відновні електроди. Потенціометричне визначення рН розчину.
- •Теоретичні відомості
- •Гальванічні елементи, їх класифікація
- •Приклади розв’язування задач
- •Завдання для самостійної позааудиторної роботи і. Засвоїти основний матеріал навчальної програми
- •Іі. Дати письмові відповіді на контрольні запитання
- •Ііі. Розв’язати задачі
- •Самостійна робота на занятті
- •Лабораторна робота Потенціометричне визначення рН водних розчинів Інформаційна частина
- •Експериментальна частина
- •Методичні вказівки
- •Результати вимірювань ерс хлорсрібно-скляного кола
- •Питання для самоконтролю
- •Поясніть, чому потенціал хлорсрібного електрода при даній концентрації кСl є сталим?
- •Заняття №7
- •Теоретичні відомості
- •Завдання для самостійної позааудиторної роботи і. Засвоїти основний матеріал навчальної програми
- •Іі. Дати письмові відповіді на контрольні запитання
- •Ііі. Розв’язати задачі
- •Самостійна робота на занятті
- •Експериментальна частина
- •Методичні вказівки
- •Питання для самоконтролю
- •Розділ 5 хімічна кінетика і каталіз
- •Методи визначення порядку реакції
- •Приклади розв’язування задач
- •Заняття № 8
- •Завдання для самостійної позааудиторної роботи
- •Іі. Дати письмові відповіді на контрольні запитання
- •Ііі. Розв’язати задачі
- •Самостійна робота на занятті
- •Лабораторна робота Визначення константи швидкості реакції йодування ацетону
- •Експериментальна частина
- •Методика виконання роботи
- •Вивчення швидкості реакції йодування ацетону
- •Використовуючи рівняння (8.2) та значення Сац,0, сн,0, Сx і τ розраховують константу швидкості k.
- •Питання для самоконтролю
- •Заняття № 9
- •Теоретична частина вплив температури на швидкість реакції
- •Рівняння Арреніуса
- •Каталіз
- •Характерні особливості каталізаторів
- •Гомогенний каталіз
- •Кислотно-основний каталіз
- •Ферментний каталіз
- •Гетерогенний каталіз
- •Приклади розв’язування задач
- •Завдання для самостійної позааудиторної роботи і. Засвоїти основний матеріал навчальної програми
- •Іі. Дати письмові відповіді на контрольні запитання
- •Ііі. Розв’язати задачі
- •Перелік питань, які виносяться на змістовий модуль 2
- •Самостійна робота на занятті
- •Експериментальна частина
- •Методичні вказівки
- •Питання, які виносяться на модуль 1 «фізична хімія»
- •Банк тестів з фізичної хімії
- •1. Хімічна термодинаміка
- •2. Фазові рівноваги
- •3. Загальна характеристика розчиНів
- •4. Електрохімія
- •5. Хімічна кінетика
- •Засоби контролю знань студентів
- •Значення найважливіших фундаментальних сталих
- •Кріоскопічні та ебуліоскопічні константи деяких розчинників
- •Константи дисоціації деяких слабких електролітів при 25 °с
- •Стандартні ентальпії утворення ∆н0298, ентропії ∆s0298 та енергії Гіббса ∆g0298 деяких речовин при 298 к
- •Стандартні електродні потенціали деяких металів у водних розчинах
- •Перелік літератури Основна література
- •Додаткова література
Засоби контролю знань студентів
Засоби проведення поточного контролю рівня знань
Засоби контролю по кожній темі |
Кількість балів по кожній темі |
Тестовий контроль різного рівня |
0 – 4 |
Індивідуальне опитування |
0 – 5 |
Виконання лабораторної роботи, практичні навички, захист протоколу, розв’язування індивідуальних ситуаційних завдань. |
0 – 4 |
Разом за тему |
0 – 13 |
Сумарна оцінка |
Сума балів за тему |
Відмінно |
12 – 13 |
Добре |
9 – 11 |
Задовільно |
7 – 8 |
Незадовільно |
0 – 6 |
Допуск до підсумкового модулю (сума балів за поточну навчальну діяльність) |
59 |
Засоби проведення підсумкового контролю знань
Засоби підсумкового контролю |
Кількість балів |
Тестовий контроль (50 питань), задача |
0 – 60 |
Індивідуальне опитування |
0 – 20 |
РАЗОМ |
0 – 80 |
Додаток 1
Значення найважливіших фундаментальних сталих
Найменування величини |
Позначення одиниць |
Значення величини |
Атомна одиниця маси |
а.о.м. |
1,6606∙10–27 кг |
Електрична стала |
ε0 |
8,85419∙10–12 Ф/м |
Елементарний заряд |
е |
1,60219∙10–19 Кл |
Маса електрона |
me |
9,10953∙10–31 кг |
Молярний об’єм ідеального газу |
V0 = RT0/p0 |
22,4138 л∙моль–1 |
Нормальна атмосфера |
p |
101325 Па |
Прискорення вільного падіння |
g |
9,80665 м∙с–2 |
Стала Больцмана |
k = R/NA |
1,38066∙10–23 Дж∙К–1 |
Стала Планка |
h |
6,62618∙10–34 Дж∙с |
Універсальна газова стала |
R |
8,31441 Дж∙моль–1∙К–1 |
Число Авогадро |
NA |
6,02204∙1023моль–1 |
Число Фарадея |
F |
96484,56 Кл∙моль–1 |
Швидкість світла у вакуумі |
c |
2,99792∙108 м∙с–1 |
Додаток 2
Кріоскопічні та ебуліоскопічні константи деяких розчинників
Розчинник |
Температура замерзання, 0С |
Кріоскопічна константа |
Температура кипіння, 0С |
Ебуліоскопічна константа |
Анілін |
-6 |
5,87 |
184,4 |
3,69 |
Бензол |
5,5 |
5,1 |
80,2 |
2,57 |
Вода |
0 |
1,86 |
100 |
0,516 |
Нітробензол |
5,7 |
6,9 |
210,9 |
5,27 |
Фенол |
41 |
7,3 |
181,2 |
3,60 |
Камфора |
178,4 |
39,7 |
|
|
Етиловий спирт |
|
|
78,3 |
1,11 |
Ацетон |
|
|
56 |
1,5 |
Додаток 3
Константи дисоціації деяких слабких електролітів при 25 °с
Назва електроліту |
Константа дисоціації |
Нітритна кислота HNO2 |
4∙10-4 |
Амоній гідроксид NH4OH |
1,8∙10-5 |
Форміатна кислота HCOOH |
1,8∙10-4 |
Сульфатна кислота H2SO4 |
1,2∙0-2(К2) |
Сульфітна кислота H2SO3 |
1,6∙10-2(К1) 6,3∙10-8(К2) |
Сульфідна кислота H2S |
6,0∙10-8(К1) 1,0∙10-11(К2) |
Карбонатна кислота H2CO3 |
4,5∙10-7(К1) 4,7∙10-11(К2) |
Ацетатна кислота CH3COOH |
1,8∙10-5 |
Гіпохлоритна кислота HClO |
5,0∙10-8 |
Ортофосфатна кислота H3PO4 |
7,5∙10-3(К1) 6,3∙10-8(К2) 1,3∙10-12(К3) |
Фторидна кислота HF |
6,6∙10-4 |
Ціанідна кислота HCN |
7,9∙10-10 |
Щавелева кислота H2C2O4 |
5,4∙10-2(К1) 5,4∙10-5(К2) |
Ортоборатна кислота H3BO3 |
5,8∙10-10(К1) |
Силікатна кислота H2SiO3 |
2,2∙10-10(К1) 1,6∙10-12(К2) |
Додаток 4